Nanotecnologia. A arte de criar matéria átomo por átomo

Nanotecnologia parece termo de ficção, mas trata-se, na verdade, da denominação de uma ciência real, com centenas de aplicações cotidianas e com a conjectura de um futuro promissor.
Calcula-se que existam hoje incontáveis produtos de nanotecnologia disponíveis no mercado.
Roupas que não amassam, tecidos resistentes a manchas e a água, roupas de camuflagem, cosméticos, cremes, medicamentos mais seguros, materiais odontológicos, materiais mais leves e mais resistentes do que metais e plásticos, para prédios, automóveis, aviões.
Proteção ao meio ambiente, uso mais racional de matérias-primas escassas são apenas algumas das possibilidades concretas do desenvolvimento em nanotecnologia, que estão ocorrendo hoje, e que anunciam outras inovações que ainda não foram sequer imaginadas.
Imagine que tudo isso é produzido pela nanotecnologia, ciência que se baseia na física, na química, na biologia, estendendo a capacidade humana de controlar e manipular a matéria, em escalas extremamente reduzidas, chegando até os limites do átomo.
Um dos campos em que a nanotecnologia oferece muitas possibilidades é o da medicina, seara em que tem sido apresentada como uma das esperanças para combater desde o câncer até a doença de Alzheimer. Existem até sistemas de diagnóstico que utilizam nanopartículas magnéticas para marcar moléculas ou células.
Medicamentos desenvolvidos com nanotecnologia permitem depositar os agentes ativos com extrema precisão e em doses ideais, o que reduz a quantidade de ingestão dessas drogas.
O nome nanotecnologia vem da unidade de medida utilizada na escala atômica denominada nanômetro (nm). Um bilionésimo de metro chama-se "nanômetro", da mesma forma que um milésimo de metro chama-se "milímetro". É nessa dimensão pequeniníssima que trabalha a nanotecnologia e sua originadora, a nanociência, já que tudo começa na ciência para que sejam desenvolvidas tecnologias que se transformam em produtos manipulados pelo homem.
"Nano" é um prefixo que vem do grego antigo, que significa "anão", usado na ciência para designar um bilionésimo.Um bilionésimo de metro é muito pequeno. Imagine uma praia começando no estado de São Paulo e indo até a Bahia. Pegue um grão de areia nesta praia. Pois bem, as dimensões desse grão de areia estão para o comprimento desta praia como o nanômetro está para o metro. É algo muito difícil de imaginar. Mesmo cientistas que trabalham com átomos todos os dias precisam de toda a sua imaginação e muita prática para se familiarizarem com quantidades tão pequenas.
O nanômetro é um milionésimo de milímetro. Para efeito de comparação, o planeta Terra é 10 milhões de vezes maior que o homem e o homem é 10 milhões de vezes maior que uma partícula que possui tamanho nanométrico. Só para que se tenha uma referência, o diâmetro de um fio de cabelo humano mede cerca de 30.000 nanômetros.Richard Feynman, um dos maiores físicos do século XX, em 1959, proferiu uma palestra que foi tomada como ponto inicial da nanotecnologia, intitulada "Há muito espaço lá embaixo", evento em que declarava que, em um futuro não muito distante, os engenheiros poderiam pegar átomos e colocá-los onde bem entendessem, desde que, é claro, não fossem violadas as leis da natureza.
A idéia de Feynman é a de que não precisamos aceitar os materiais com que a natureza nos provê como os únicos possíveis no universo. Da mesma maneira que a humanidade aprendeu a manipular o barro para dele fazer tijolos e com esses construir casas, seria possível, segundo ele, manipular diretamente os átomos e, a partir deles, construir novos materiais que não ocorrem naturalmente.
Um sonho? Talvez, há quarenta anos atrás. Mas, como o próprio Feynman dizia em sua conferência, nada, nesse sonho, viola as leis da natureza e, portanto, é apenas uma questão de conhecimento e tecnologia para torná-lo realidade. Hoje, qualquer DVD é uma prova da verdade do que Feynman preconizava. Os materiais empregados na construção dos lasers desses aparelhos não ocorrem naturalmente, mas são fabricados pelo homem, camada atômica sobre camada atômica.
Os países desenvolvidos investem muito em nanotecnologia e o Brasil já apresenta resultados importantes nas universidades e em centros de pesquisa do país. A título de exemplificação, um grupo de pesquisadores da Embrapa desenvolveu uma "língua eletrônica", espécie de dispositivo que combina sensores químicos de espessura nanométrica com um sofisticado programa de computador para detectar sabores, chegando a um resultado mais sensível do que a própria língua humana.
Os nanotubos de carbono podem vir a ser uma verdadeira maravilha de 1001 utilidades: a aglomeração texturizada de nanotubos para a composição de materiais cinco vezes mais leves e vinte vezes mais resistentes que o aço, além de capazes de operar sob temperaturas três vezes mais elevadas. Materiais com tais propriedades revolucionarão a indústria mecânica, especialmente a de veículos terrestres, aéreos e espaciais, que se tornarão muito mais duráveis, leves e eficientes no uso da energia de seu combustível.
Na área de materiais, o potencial da nanotecnologia é imenso. Novas cerâmicas, polímeros e borrachas são desenvolvidos, com propriedades superiores aos já existentes: os nanocompostos que são polímeros aditivados com nanocargas, que conferem alta rigidez, baixa densidade, resistência química, baixa permeação de gases, alta estabilidade térmica.
Recentemente, depois do ano 2000, surgiram as resinas compostas para uso odonotológico, contendo também partículas nanométricas, de cerca de 100 nanômetros, tornando o material mais resistente, além de conferir melhor polimento à restauração dentária estética. Atualmente, a tendência é pela escolha deste tipo de material restaurador, obtendo-se alta estética e alta performance.
A nanotecnologia será uma revolução tecnológica de grande abrangência e por isso é vista às vezes como “a próxima revolução industrial”. Ela é o passo final, ou quase, na busca do controle sobre a matéria, do controle átomo por átomo, da molécula por molécula.
Melhorará os sistemas de construção e possibilitará a fabricação de produtos mais duráveis, limpos, seguros e inteligentes, tanto para a casa, como para as comunicações, os transportes, a agricultura, a indústria quanto pela maior eficiência na utilização da energia.
Imagine-se dispositivos médicos com capacidade para circular na corrente sangüínea, com possibilidade de detectar e reparar células cancerígenas antes que estas se estendam. Imagine-se o que seria desenvolver materiais dez vezes mais resistentes que o aço com apenas uma fração do peso.
Tal como já aconteceu com a eletricidade ou com o advento dos computadores, a nanotecnologia terá o poder de melhorar em grande medida quase todas as facetas da vida diária.
Se o potencial da nanotecnologia é inimaginável, teme-se que os perigos também sejam descomunais. Há de se lembrar de ameaças, como os efeitos que a manipulação de estruturas e materiais de dimensão tão pequena podem provocar ao homem, à sua saúde e à sociedade. Desde aplicações militares – bombas de tamanho quase microscópico com poder destrutivo de toneladas de explosivos- até a contaminação ambiental provocada por nanopartículas, tão pequenas que podem ser absorvidas pelo corpo humano através da pele.
Todo um mundo de possibilidades, enfim, tanto para o bem como para o mal.

Fonte:
Profª. Drª. Maria Cristina Ferreira de Camargo – Odontopediatra
Drª. Adriana Ferreira de Camargo Miori - Odontopediatra