1 Origens da Nanotecnologia Origins of the Nanotechnology

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1 1 Origens da Nanotecnologia Origins of the Nanotechnology

2 Origens da Nanotecnologia Tem-se visto e ouvido, cada vez mais, sobre Inteligência Artificial ( Artificial Intelligence ). Em breve vamos ver e ouvir, cada vez mais, incríveis avanços em Nanotecnologia no mundo inteiro. O conceito de Nanotecnologia é creditado ao físico Richard Feynman, em especial a sua famosa palestra em 29 de dezembro 1959 sobre o controle e manipulação da matéria em escala atômica: There s plenty of room at the bottom ( Existe muito espaço lá em baixo ) Prof. Richard Feynman ( )

3 Origens da Nanotecnologia Nessa palestra, o Prof. Feynman imaginava que um dia as máquinas poderão ser miniaturizadas e uma grande quantidade de informação poderá ser armazenada em espaços minúsculos e isso abrirá o caminho para o desenvolvimento de tecnologia que causará grande mudanças. A Nanorobótica é, provavelmente, a ferramenta mais poderosa que a humanidade irá um dia criar. ( The Nanorobotics is, probably, the most powerful tool humanity will ever create. )

4 Origens da Nanotecnologia Prof. Feynman defendeu a hipótese de que não existe qualquer obstáculo teórico à construção de pequenos dispositivos compostos por elementos muito pequenos, no limite atômico, nem mesmo o Princípio da Incerteza (de Heisenberg), da Mecânica Quântica, a um nível subatómico. Prof. Richard Feynman

5 Origens da Nanotecnologia Nas palavras do próprio Prof. Feynman: Os princípios da Física, como eu os entendo, não negam a possibilidade de manipular as coisas átomo por átomo. Os problemas da Química e da Biologia poderiam evitar-se se desenvolvermos a nossa habilidade para ver o que estamos fazendo, para então fazermos coisas ao nível atómico. Feynman ganhou muitos prémios na sua vida, entre eles: Albert Einstein Award (1954), E. O. Lawrence Award (1962), Oersted Medal (1972) e o Prémio Nobel de Física (1965)

6 Origens da Nanotecnologia Mas foi o livro de K. Eric Drexler de 1986, Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology (Engenhos da Criação: A Era vindoura da Nanotecnologia), que pôs a ideia no mapa. Este livro é considerado como um clássico neste novo mundo da Nanorobótica. Prof. Kim Eric Drexler (1955-)

7 Origens da Nanotecnologia Drexler popularizou o termo Nanotecnologia para expressar a nova tecnologia em que máquinas de tamanho nanométrico manipulariam os átomos. Drexler apresentou o exemplo: a Biblioteca do Congresso Nacional Americano inteira poderia ser guardada em um chip e limpadores ambientais ( environmental scrubbers ) poderiam eliminar os poluentes do ar. Prof. Drexler Muitos anos antes, o Prof. Feynman para dar uma imagem mais concreta da Nanotecnologia, já tinha apresentado o seguinte exemplo: utilizandose um círculo de uma superfície de 1000 átomos por ponto de impressão, seria possível imprimir todas as páginas da Enciclopédia Britânica sobre a cabeça de um alfinete.

8 Origens da Nanotecnologia Prof. Drexler apresentou a ideia de self-replicating Nanotechnology, ou seja máquinas que constroem outras máquinas. Como estas máquinas são também programáveis, elas podem ser direcionadas para construírem não apenas mais delas mesmas, mas também mais de qualquer outra que se queira. Prof. Eric Drexler

9 Origens da Nanotecnologia E porque esta construção se passa numa escala atómica, estes Nanorobôs poderão juntar qualquer tipo de material (solo, água, ar, etc., etc.), átomo por átomo, e construir, bem, praticamente qualquer coisa. Drexler vislumbrou a possibilidade de criar sistemas de Engenharia a nível molecular Nas palavras do próprio Prof. Drexler: Máquinas pequenas ao extremo do invisível, Nanorobôs, capazes de: construir edifícios, deter enfermidades, produzir alimentos e a combater nas guerras. Tudo tem a ver, com a forma como os átomos estão ordenados

10 Origens da Nanotecnologia Portanto Richard Feynman foi pioneiro na área de computação quântica, introduzindo o conceito de Nanotecnologia. Por outro lado, Eric Drexler foi quem popularizou o termo Note que ambos Feynman e Drexler já falavam em máquinas de tamanho nanométrico, ou seja, já falavam em NANOROBÓTICA Feynman Drexler

11 Como especialista em tecnologias emergentes e suas consequências para o futuro, Eric Drexler publicou em 1992 um outro livro, de 550 páginas, sobre um sistema de produção molecular intitulado Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation (Nanosistemas: Maquinaria molecular, Confeção, e Computação). Drexler analisa neste livro, entre outros, os problemas ligados à agitação térmica dos átomos. O calor não é outra coisa senão a vibração mais ou menos forte dos átomos. Quanto maior o calor, mais intensamente vibram os átomos.

12 Origens da Nanotecnologia Drexler já havia escrito o seu primeiro artigo cientifico na revista Proceedings of the NationalAcademy of Sciences em 1981, antes mesmo do seu primeiro livro. Neste trabalho, Drexler já falava sobre a possibilidade de reproduzir mecanicamente a atividade biológica celular, ou Engenharia molecular. São estudos e pesquisas na área de biologia molecular, bioquímica, ciência da computação e de projetos tecnológicos e nanotecnológicos.

13 Nos últimos 20 anos a Nanotecnologia se tornou uma tecnologia emergente e tem vários grupos de investigação pelo mundo. Além disso, hoje já há várias empresas internacionais envolvidas em Nanotecnologia e/ou Nanorobótica pois sabe-se que o design e a construção nanorobôs terão implicações incalculáveis. O link abaixo mostra uma lista de mais de 250 empresas na área de Nanotecnologia e/ou Nanorobótica

14 No idioma inglês nanorobôs (nanorobots), já se tornaram também conhecidos por vários nomes informais: nanobots, ou nanites, ou nanomachines, ou nanomedibots ou ainda, molecular nanorobot, ou DNA nanorobot Estes mecanismos estão ainda em fase de desenvolvimento e apenas alguns nanorobôs (nanorobots) muito primitivos já foram testados. nanorobôs (nanorobots, ou nanobots, ou nanites, ou nanomachines)

15 Hoje é indiscutível o facto de que nanorobôs (nanorobots) encontrarão as suas primeiras aplicações nas Ciências Médicas. Os nanorobôs (nanorobots) serão capazes de reparar, a um nível molecular, tecidos lesionados, deteriorados ou doentes. O sistema circulatório será uma auto-estrada natural para estes nanorobôs (nanorobots) e eles viajarão pela corrente sanguínea até as áreas danificadas ou em sofrimento onde serão usados para atacar células específicas, tal como células cancerígenas

16 Este uso de nanorobôs (nanorobots) em aplicações médicas é por vezes chamado de Nanomedicina A Nanomedicina oferece uma nova ferramenta poderosa para o tratamento de doenças humanas e para o aumento dos sistemas biológicos de proteção dos humanos A Nanomedicina poderá oferecer soluções impressionantes para várias doenças que hoje representam risco de vida

17 Ela poderá remover obstruções no sistema circulatório, matar células cancerígenas, ou até substituir a função de organelos subcelulares ( subcellular organelles ) [que são estruturas dentro da célula viva com funções específicas] Assim como hoje o coração artificial vem sendo desenvolvido e já está em uso em muitos pacientes, num futuro não muito distante, talvez a mitocôndria ( mitochondrion ) artificial serão desenvolvidos [que é uma das organelos celulares mais importantes, sendo extremamente relevante para a respiração celular]

18 Tudo indica que nas próximas décadas a Nanotecnologia e a Nanorobótica se tornarão realidade Em apenas dois séculos vamos passar de uma época em que os átomos eram uma mera hipótese para uma nova época em que seremos capazes de juntar átomos e moléculas e construir novas tecnologias com possibilidades fantásticas

19 Sources / References:

20 Departamento de Engenharia Eletromecânica Obrigado! Thank you! Felippe de Souza