O documento discute a história e aplicações da nanotecnologia, desde a proposta dos átomos indivisíveis por Demócrito até pesquisas atuais. A nanotecnologia permite manipular materiais em escala atômica e molecular, com aplicações na medicina, eletrônica e outros campos.

1. Colégio SOLAR - 9º ano
Professora Jéssica Kelly

3.  É a capacidade potencial de criar coisas ou materiais a
partir do “muito pequeno”, usando recursos tecnológicos
que possibilitam a manipulação dos atómos e das
moléculas, colocando cada um deles no lugar desejado.

4. DemócritoDemócrito (470-360 a.C.)(470-360 a.C.)
Este limite seriam partículas bastanteEste limite seriam partículas bastante
pequenas que não poderiam mais serpequenas que não poderiam mais ser
divididas, os ÁTOMOS INDIVISÍVEIS.divididas, os ÁTOMOS INDIVISÍVEIS.
A matéria NÃO pode ser dividida infinitamente.A matéria NÃO pode ser dividida infinitamente.
A matéria tem um limite com as características do todo.
Imagem: Giuseppe Antonio
Petrini / Disponibilizado por
web.madritel.es / Laughing
Democritus, c. 1750 / National
Museum in Wroclaw / domínio
público
(a = não; tomos = divisões)
O Modelo de Demócrito permaneceuO Modelo de Demócrito permaneceu
na sombra durante mais de 20na sombra durante mais de 20
séculos.séculos.

6.  1905 Albert Einstein
publica um artigo onde
estima que o diâmetro de
uma molécula de açúcar é
de cerca de um nanômetro.
• 1931 foi desenvolvido o microscópio
eletrônico pelo físico alemão Ernst Ruska .

7.  1959 Richard Feynman
profere a famosa palestra
"There's Plenty of Room at the
Bottom", (“Há um lugar lá
embaixo”) sobre as
perspectivas da miniaturização:
a enciclopédia Britânica poderia
ser escrita na cabeça de um
alfinete.
 Já previu um futuro onde seria
possível manipular os átomos.

8. Com todo o seu brilhantismo, Feynman proferiu aos seus
ouvintes céticos a seguinte questão: “Por que não
podemos escrever todos os 24 volumes da Enciclopédia
Britânica na cabeça de um alfinete?”.
Em resposta a sua pergunta, muitas risadas foram ecoadas
nesse dia, mas com sua perspicácia, Feynman fez de seus
ouvintes grandes crentes em sua teoria, mostrando as
possibilidades, vantagens e mudanças com a obtenção de
materiais em nanoescala.

9. 1974- O professor Norio Taniguchi cria a palavra
"nanotecnologia" prevendo a construção de máquinas a uma
escola muito reduzida, ou seja, a um nanômetro (nm).

10. 1980- O cientista estadunidense Eric Drexler, popularizou a
palavra nanotecnologia , compartilhando com o mundo
científico suas visões futurísticas do ser humano construindo
máquinas menores que uma célula.
1986 K. Eric Drexler publica "Engines of
Creation“ (Máquinas da criação).
Foi aluno do Massachussetts Institute of
Technology (MIT), onde obteve o título
de primeiro PhD em nanotecnologia do
mundo (1991).

11.  NANOTECNOLOGIA
anão
Vem de 1. 10
nanômetros
- 9
evolução
materialista Se baseia na
manipulação dos
átomos

12. NANOTECNOLOGIA?
NANOPARTÍCULA é a uma BOLA de futebol
como a BOLA é a TERRA!
1 nanômetro é 10-9
metros

14.  Nanômetro é uma unidade de medida de comprimento do
Sistema Internacional equivalente a 10 metro. Também
chamado de milimícron ou milimicro, essa subunidade do
metro corresponde a um milionésimo de milímetro ou um
bilionésimo do metro.
- 9
 Se você dividir 1 metro em mil, terá 1 milímetro.
 Se você dividir 1 milímetro em mil, terá 1 micrômetro.
 Se você dividir 1 micrômetro em mil, terá 1 nanômetro
 1 nanômetro = 10 m
- 9

16.  Maior objetivo: habilitar o ser humano a manipular os átomos
individuais, criando materiais com propriedades inexistentes na
natureza a partir de um conjunto de técnicas que envolvem
várias ciências.
 Está diretamente ligada às áreas da medicina, informática,
biologia, engenharia, robótica, tecnológicas, físicas, químicas,
exatas, fármacos...
 Pesquisas nessa área possibilitam diminuir ainda mais os
circuitos eletrônicos, resultando em computadores menores.
 Como na seleção genética, ela pode melhorar o alimento,
desde seu armazenamento até a durabilidade.

17.  Em 1970, o maior computador do mundo, o IBM 1401, tinha
aproximadamente 4 toneladas de massa e ocupava uma
grande área de uma sala.
 Essa máquina podia realizar 4 mil cálculos por segundo.

18.  O incrível avanço tecnológico permite que a cada 18 meses, a
capacidade de armazenamento e processamento de dados de
um computador dobre.
 Alguns celulares podem fazer um bilhão de cálculos por
segundo e apresentam tamanhos incrivelmente reduzidos.
 Equipamentos como iPhone utilizam essa tecnologia.

20.  Futuro promissor;
 Uso de técnicas e equipamentos em escala nanométrica;
 Exemplo: Metamaterial – estrutura construída
artificialmente por meio da manipulação e da disposição
de poucas camadas finas de átomos de cobre ou ouro.
 Apresenta propriedades físicas e ópticas muito diferentes
e são capazes de desviar ondas eletromagnéticas.
 Consegue desviar as luzes vermelha e azul.
 META, do grego, significa : “além de”
 A palavra metamaterial, assim, designaria materiais que
possuiriam propriedades não naturais.

21.  As pesquisas de metamateriais têm recebido grande atenção e
investimento de agências governamentais e privadas dadas as
incríveis tecnologias que prometem viabilizar.
 Objetos revestidos de cobertura metamaterial poderiam se tornar
invisíveis, pois seriam contornados pela luz visível da mesma forma
que uma pessoa é contornada pela corrente de um rio, o que traria
óbvias aplicações militares.
 Super lentes produzidas com metamateriais poderiam permitir que
se estude em detalhes inéditos estruturas menores que o
comprimento de onda da luz visível, tais como trechos de DNA
em uma célula viva.

22.  OS NANOMATERIAIS APRESENTAM PROPRIEDADES ESPECIAIS
EM VIRTUDE DE SUA ESCALA. VARIAM QUANTO AO TAMANHO,
COMPOSIÇÃO QUÍMICA FORMA E SUPERFÍCIE. NANOPARTÍCULAS,
NANOESFERAS E OUTROS MATERIAIS NANOESTRUTURADOS
APRESENTAM APLICAÇÕES EM CAMPOS TÃO DIVERSIFICADOS
COMO A MECÂNICA, A ÓPTICA, A ELETRÔNICA, A QUÍMICA E
A BIOQUÍMICA.

23. A nanotecnologia também é
responsável por fazer as bolinhas
amarelas quicarem mais durante as
partidas de tênis. Isso porque o
núcleo de borracha delas é feito de
um material semipermeável,
fazendo com que percam ar com o
tempo. Pensando nesse problema, a
Wilson resolveu “blindar” os
núcleos com um material feito de
nanoargila, tornando as bolas mais
eficientes ao manter o ar preso em
seu interior.

24.  Roupas que repelem água;
 Meias que não deixam odores desagradáveis;
 Setor automobilístico: ceras de polimento que preenche
com mais eficiência arranhões nas latarias de veículos;

25.  São mais leves, maleáveis como uma fibra e possuem a
dureza de um diamante.
 Construído a partir da manipulação de átomos individuais,
colocados em um cilindro oco, com espessura equivalente
a um átomo e diâmetro equivalentes a 50 átomos
alinhados e bilhões de átomos em seu comprimento.
 Realidade!
 Planeja-se sua produção na construção de aviões mais
leves, na fabricação de carros que
amassem e desamassem com a mesma
rapidez.
 Pretende-se criar um elevador espacial,
no qual seria fixado no solo e lançado ao
espaço – economia de energia.

26. DIMENSÃO DO NANOTUBO DE
CARBONO
O DNA possui uma
largura de 2,5 nm
O diâmetro de um
nanotubo é de 1 nm
largura média do
cabelo humano
80.000 nm

27.  Grande parte da energia usada na Terra vem
de hidrelétricas, queima do petróleo e carvão;
 Combustíveis fósseis – Não-renováveis;
 Energia do futuro: FUSÃO NUCLEAR (Fusão
de 2 ou mais átomos);
 Desafio: ambiente que suporte altas
temperaturas sem provocar um desastre
nuclear;
 Sugere-se a criação de materiais de alta
resistência a partir da nanotecnologia.

28.  Fotossíntese: luz solar em energia química;
 Proteína da planta – Fotossitema 1;
 Manipulação dessa proteína vegetal e conexão em
nanofios – eletrodos;
 Resultado final: tinta ou nanomáquima que
transforma a energia solar em energia elétrica.
 Futuramente substituirá os grandes paineis solares.

30. • Através de uma ressonância magnética, cientistas
conseguiram controlar os movimentos de um pequeno
aparelho dentro de uma artéria;
•Algumas bactérias são sensíveis à variação do campo
magnético (bússola interna);
•Revolucionar a medicina;
•Check-up por meio da inserção de um nanorrobô em
nossas artérias;
•Diagnóstico de qualquer tipo de doença;
•Motor – bactérias controladas em um campo magnético;
•Acesso a tumores e destruí-los;
•Medicar órgãos;
•Prevenção de doenças;
•Reparar tecidos e obstruir artérias.

31. PRODUTOS E SERVIÇOS QUE JÁ
ESTARIAM NO MERCADO
Um levantamento sumário nas publicações
que circulam sobre nanotecnologia aponta
para os seguintes produtos e serviços que já
estariam no mercado:
Silviany Melo

32. Silviany Melo
•Tecidos resistentes a manchas e que não amassam;
•Raquetes e bolas de tênis;
•Filtros de proteção solar;
•Material para proteção (“screening”) contra raios ultravioleta;
•Tratamento tópico de herpes e fungos;
•Nano-cola, capaz de unir qualquer material a um outro;
•Pó antibactéria;
•Diversas aplicações na medicina como cateteres, válvulas cardíacas, marca-
passo, implantes ortopédicos;
•Produtos para limpar materiais tóxicos;
•Produtos cosméticos;
•Sistemas de filtração do ar e da água.
•Microprocessadores e equipamentos eletrônicos em geral;
•Polimento de faces e superfícies com nanotecnologia sem micro-riscos.

33. "A nanotecnologia prometia mudanças grandes e amplas: um final para o
envelhecimento; um adiamento radical da morte; condições de extrema
abundância e prosperidade; uma libertação da fome e da necessidade"
Ed Regis.

34.  Ambiente limpo Produtos moleculares
selecionados
 Cura do câncer, da radiação e das infecções hospitalares.
 Vidas serão salvas a partir da reconstrução de células, até
mesmo o envelhecimento poderá ser evitado.

35.  Armas nucleares poderão ser aperfeiçoadas.
 Extrema exploração do ambiente.
 Desencadear o nanotráfico.
 Criar moléculas nocivas:
 Aparecimento de um novo
vírus ou de uma nova droga.
Aumentar a criminalidadede forma
Vertiginosa;
As nanopartículas poderão rapidamente se espalhar pelo
solo, água e ar – dificilmente removidas por técnicas
simples;

37.  A manipulação desta ciência necessita ter
muita cautela por parte dos pesquisadores e
órgãos fiscalizadores.
 Deve ser praticada para a evolução
tecnológica envolvendo o bem.

38.  Astronautas em viagem
ao planeta Marte
precisarão de apoio
médico, pois são três
anos de ida e três de
regresso. Então,
cientistas americanos
tentarão criar mini-robôs
que procuram agentes
patogênicos na corrente
sanguínea.

39.  Mas até lá, temos
produtos mais
simples, como
cosméticos
nanotecnológicos
(novas funções), que
agem através das
formas de spray,
creme e espuma:

40. O FUTURO É AGORA!