O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia

Transcrição

1 Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia QUI 607 Ana Carolina Peneda Ana Lucília Morgado André Lopes Elohim Figueiras Sara Severo Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 1

2 Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia QUI 607 Supervisora: Joana Peres Monitora: Sónia Pinto Ana Carolina Peneda Ana Lucília Morgado André Lopes Elohim Figueiras Sara Severo Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 2

3 Sumário Durante a semana inicial de Recepção ao Novo Estudante, onde várias actividades foram desenvolvidas de forma a integrar mais facilmente os recentes alunos, a disciplina Projecto FEUP começou a tomar lugar através de diversas palestras assim como de lições práticas dos conhecimentos adquiridos. Inicialmente, a disciplina introduziu os novos elementos do corpo académico às tecnologias existentes na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, tal como o website SIGARRA e o da faculdade. Após esta introdução, a disciplina forneceu informações essenciais para o desenvolvimento de um projecto científico de sucesso. Após a formação e organização do grupo foi proposta a abordagem ao tema O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia e a especificação dos objectivos que é necessário referir no desenvolvimento do trabalho. De entre estes, destacam-se a contextualização da problemática, a importância socioeconómica assim como as principais aplicações da Nanotecnologia num contexto actual e futuro. Como complemento, é de referir também as principais empresas nacionais e internacionais que contribuem de forma fundamental para o desenvolvimento da área através da Engenharia Química, destacando uma das tão diversas aplicações desta tecnologia. O decorrer da investigação intrínseca ao desenvolvimento do projecto potenciou diversas conclusões, de entre as quais é de salientar o esforço da União Europeia em impulsionar e possibilitar o avanço desta área, sendo também de frisar o sucesso de Portugal e Espanha com o projecto do Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia fixado em Braga, que empregará centenas de investigadores e que, certamente, influenciará positivamente a tecnologia em escala nano. É ainda de realçar as inúmeras potencialidades que a investigação neste campo trouxe para o dia-a-dia da Humanidade em diversas áreas, tais como a Medicina, Computação, Electrotecnia, ou ainda no âmbito de ciências exactas, onde se destacam a Física, a Biologia e a Química. Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 3

4 Agradecimentos Aquando da realização de um projecto, surgem sempre personalidades que contribuem de forma positiva para o sucesso deste, merecendo assim um agradecimento por parte dos autores. Desta forma, é de salientar o reconhecimento da monitora Sónia Pinto por todo o apoio prestado no que diz respeito ao esclarecimento das questões surgidas ao longo do desenvolvimento do trabalho, quer de acordo com o aspecto formal quer com a abordagem necessária aos diferentes objectivos. Por outro lado, é de agradecer também à supervisora Joana Peres a idealização do tema, não só pela sua importância na actualidade como também por possibilitar uma abordagem tecnológica e científica de interesse. É ainda importante saudar a importância da coordenadora do MIEQ, a professora Lúcia Santos, por trazer a este departamento mais uma actividade de enriquecimento tanto científico como cultural e pessoal. Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 4

5 Lista de Figuras Figura 1: Risco de Envenenamento... 8 Figura 2: Técnica que impere o desenvolvimento do tumor Figura 3: Algumas áreas da Nanotecnologia Figura 4: Capacitor alimentarão tecnologias como o nanorobô Figura 5: Arranjos cristalinos do diamante Figura 6: Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia Figura 7: Logótipo do INL...21 Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 5

6 Índice 1.Introdução Importância social e económica Aplicações da Nanotecnologia Actuais Futuras Descrição detalhada de uma aplicação de Nanotecnologia Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia Conclusão Bibliografia Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 6

7 1.Introdução A Nanotecnologia é uma área promissora em crescente desenvolvimento na actualidade quer a nível nacional quer mundial, sendo que o seu princípio básico resulta da construção de estruturas e novos materiais a partir dos átomos os tijolos básicos de toda a matéria presente na Natureza. Encontra-se associada a tão diversas ciências como a medicina, a física, a química, a biologia e ainda a engenharia dos materiais e da computação. Uma possível definição de Nanotecnologias é dizer que estas correspondem ao projecto, caracterização, produção e aplicação de estruturas, dispositivos e sistemas em que a dimensão, forma ou função são controladas ao nível nanométrico. [1] É uma tecnologia que pretende revolucionar a sociedade e o Mundo, através da criação de medicamentos programados para atingir um alvo específico e que se liberte de acordo com as necessidades de cada indivíduo, de tecidos com capacidade de reconhecer e neutralizar agentes agressivos, assim como suportar condições extremas de temperatura, impacto ou até de corrosão ou ainda o desenvolvimento de janelas com capacidade de transformar energia solar em energia eléctrica útil. E tudo isto através do manuseamento dos átomos e das moléculas, numa escala nove vezes inferior ao metro. O nível molecular é incessantemente estudado pela Química, o que torna a Engenharia Química, com as suas capacidades de aproveitamento dos factores com o objectivo de melhorar o rendimento e facilitar o desenvolvimento das tecnologias. Por outro lado, esta engenharia tenta equilibrar da melhor forma possível todas as vantagens com as possíveis desvantagens a nível ambiental, por exemplo, realizando um balanço considerando a nanopoluição, gerada por nanomateriais ou durante a confecção dos mesmos, ou até a possibilidade de envenenamento devido ao tamanho das nanopartículas (ver Figura 1), sendo que estas poderiam cruzar a barreira sangue-cérebro introduzindo assim substâncias químicas nocivas na corrente sanguínea. Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 7

8 As células não terão meios ideais de lidar com os nanopoluentes não existentes na Natureza, sendo que estes podem assim causar danos desconhecidos, podendo-se ainda acumular na cadeia alimentar, tal como os metais pesados, criando consequências nefastas aos diversos níveis desta mesma. [2] Figura 1 : Risco de Envenenamento De referir ainda a existência de preocupações sociais no que diz respeito à paz Mundial, uma vez que se põe a questão da Nanotecnologia permitir a criação de armas mais poderosas ou ainda apreensões de cariz económico, dizendo respeito à destruição de postos de trabalho a nível industrial. Contudo, o papel da Nanotecnologia aponta para diversos produtos e até serviços passíveis de serem encontrados actualmente no mercado, desde tecidos resistentes a manchas, filtros de protecção solar, cosméticos, sistemas de filtração do ar e da água, equipamentos electrónicos em geral e ainda tratamento de herpes e fungos, cateteres, válvulas cardíacas, pacemakers e implantes ortopédicos. Assim, pode-se afirmar que o foco científico desta tecnologia refere-se, principalmente, aos produtos nanoestruturados e nanomateriais, à nanoelectrónica, optoelectrónica e tecnologias de Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 8

9 informação, aplicações em micro-processos a partir da Engenharia Química e ainda a nanobiotecnologia e a nanomedicina. Assim, se por um lado, a orientação levada a cabo pela Nanotecnologia é natural, referindo-se ao facto da maioria das propriedades quer físicas quer químicas ou biológicas são controladas dimensionalmente a nível nanométrico, é de referir a importância que isto traz à abertura de novas áreas científicas não tão exploradas, tal como a motivação para trabalhar em diferentes áreas e o grande impacto destas na Sociedade. Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 9

10 2.Importância Social e Económica A Nanotecnologia é tão importante que poderia ter o potencial de resolver muitos dos problemas da humanidade. A base da Nanotecnologia é o facto de não só oferecer produtos aperfeiçoados como também uma ampla variedade de melhores meios de produção. Um computador pode fazer cópias de ficheiros de dados a um custo muito reduzido ou mesmo inexistente. É só questão de tempo até que a fabricação de produtos com a Nanotecnologia torne-se tão barata como a cópia de ficheiros. É aqui onde reside a verdadeira importância económica da Nanotecnologia, por isso é vista muitas vezes como "a próxima revolução industrial". Desenvolvendo-se de forma responsável, a Nanotecnologia poderia até resolver os problemas dos países mais pobres do mundo como doenças, fome, falta de água portável ou de habitação. Caso se desenvolva de forma não responsável, a Nanotecnologia poderá ser algo muito perigoso, permitindo assim a fabrico de armas muito pequenas com uma forca de destruição inimaginável. Alguns peritos acreditam que o seu impacto sobre a vida será tão importante tal como foi o impacto da medicina ou da revolução informática, tal como disse Ron Wyden: Na minha opinião, a revolução Nanotecnológica tem o potencial de mudar América numa escala igual, senão maior, do que a revolução informática. - U.S. Senator Ron Wyden (D-Ore.) Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 10

11 Com a ajuda da Engenharia Química aplicada à Nanotecnologia, no futuro poder-se-á atingir as seguintes vantagens: Fabricar novos materiais tal como roupa que muda de cor, novos adesivos, novos materiais para construção com capacidade de autolimpeza, robots com capacidades humanas; Novas tecnologias de informação, tais como a computação quântica e micro-chips capazes de armazenar triliões de bytes de informação num aparelho tão pequeno como a ponta de um alfinete; Avanços médicos, incluindo a administração de fármacos e a detecção e tratamento de doenças tais como o cancro. Com a Nanotecnologia poder-se-á construir pequenas "naves sanguíneas" que transportam substâncias farmacológicas directamente ao tumor para o combater (ver Figura 2); Benefícios para o meio ambiente como a purificação da água, sistemas para controlar a contaminação das mesmas, novas fontes de energia sustentável e limpa. Estes são só alguns dos benefícios que se poderão utilizar num futuro não tão longínquo e que definirão o nosso estilo de vida. [3, 4, 5] Figura 2 : Técnica que impede o desenvolvimento de tumor Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 11

12 3.Aplicações da Nanotecnologia A Nanotecnologia é um ramo da ciência ainda em fase inicial de desenvolvimento. Existem já diversos produtos com aplicações variadas mas, como ramo em expansão, existe ainda uma infinidade de projectos ideias que ainda não são exequíveis ou suficiententemente viáveis economicamente. Como uma tecnologia de objectivos gerais, a Nanotecnologia terá, na sua fase madura, um impacto significativo na maioria das indústrias e áreas da sociedade. 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 e a indústria em geral. É claro que a Nanotecnologia não é a solução para tudo e neste momento a sua aplicação é bastante limitada, no entanto, a sua utilização à escala global poderá vir a ter o mesmo impacto que a revolução industrial. [6] 3.1. Aplicações actuais da Nanotecnologia Como referido anteriormente, a revolução Nanotecnologia está apenas no início, o que significa que a aplicabilidade destas estruturas é ainda bastante reduzida. No entanto, existem já diversas áreas que desfrutam da ajuda da Nanotecnologia. A sua aplicação actual já no mercado é essencialmente na área dos nanomateriais, nomeadamente em revestimentos químicos, o que demonstra também o papel determinante da Engenharia Química na situação de progresso actual da Nanotecnologia. Alguns exemplos práticos são: Protectores solares com nanopartículas de óxido de zinco, que são muito eficientes a absorver os raios ultravioleta mas deixam passar a luz visível; Embalagens para alimentos com nanopartículas de prata que têm propriedades antibacterianas; Roupas e tecidos revestidas com nanofilamentos que repelem a água e a sujidade; Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 12

13 Raquetes de ténis, sticks de hóquei e outros equipamentos de desportivos reforçados em zonas críticas com nanotubos de carbono; Papel de parede antibacteriano revestidos com nanopartículas de óxido de zinco para usar, por exemplo, em hospitais. Existem também algumas aplicações na medicina actual como, por exemplo, a utilização de nanopartículas de ouro com afinidade específica a células cancerosas. Muitas destes produtos já estão em utilização mas tudo tem o seu custo e produzir estas nanoestruturas em grande escala pode tornar-se dispendioso e, sendo assim, pouco rentável, devendo-se a isso a sua não utilização a uma escala global. Ainda assim, o facto de serem aplicáveis é um passo importante a favor da utilização mais generalizada destes nanomateriais A Nanotecnologia no futuro Quando confrontado com a possibilidade de manipulação de átomos, Richard Feynman dizia: I want to build a billion tiny factories, models of each other, which are manufacturing simultaneously. (...) The principles of physics, as far as I can see, do not speak against the possibility of maneuvering things atom by atom. It is not an attempt to violate any laws; it is something, in principle, that can be done; but in practice, it has not been done because we are too big. Richard Feynman, galardoado com o Prémio Nobel da Física em 1965 Esta ideia revolucionária de Feynman viria a ser aprofundada por Eric Drexler (investigador que utilizou pela primeira vez e popularizou a palavra Nanotecnologia ) nos anos 80, contudo, apenas na teoria. De momento esta proposta parece menos ficção, visto já existirem projectos para nanofábricas, capazes de produzir praticamente tudo, e até produzir outras nanofábricas. Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 13

14 A versatilidade prática da Nanotecnologia é praticamente interminável (ver Figura 3). Possibilidades para os mais diversos produtos abundam nas mentes de muitos, no entanto, actualmente ainda não estão reunidos os meios necessários para que muitas destas invenções passem da teoria à prática devido ao facto inegável proposto por Feynman: no ramo da nanotecnologia, o homem esta a tentar trabalhar com átomos e moléculas milhões de vezes inferiores em tamanho. Isto, porém, deixa em aberto todo o tipo de possibilidades para cientistas projectarem os seus próprios nanomateriais, e não existe falta de ideias. Figura 3: Algumas áreas da Nanotecnologia Um dos campos mais discutidos é o da nanoelectrónica, havendo planos para nanorobôs, programáveis para executar todo o tipo de tarefas abrangendo áreas desde a medicina (no controlo e cura de doenças), a informática (com a possível existência de nanocomputadores com as mesmas ou até maiores capacidades de processamento e armazenamento de informação de um computador pessoal actual) até redes electrónicas de cidades inteiras (controlando tráfego, distribuição de serviços como a electricidade, etc). Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 14

15 Na medicina, os nanorobôs poderão vir a ter a capacidade de realizar diagnósticos e cirurgias internamente, reparar e manipular células através de campos magnéticos e controlar órgãos de forma a aumentar a produção de determinado tipo de substância ou até de células. Nanotubos de carbono podem vir a substituir tecido ósseo devido a sua resistência e flexibilidade. [7] O sector industrial parece ser o mais beneficiado. A eventual construção em massa de nanofábricas mais eficientes, rentáveis e sobretudo significativamente mais pequenas poder ultrapassar o modelo industrial actual, especialmente se forem produzidas e aplicadas em massa. O conceito de fabrico molecular pode parecer menos futurista e mais praticável a médio prazo, se recorrermos a exemplos da biologia. Os ribossomas, presentes em todas as células, podem ser encarados como nanomáquinas (cerca de 20 nm de diâmetro) que lêem a informação genética contida no mrna e montam sequências de aminoácidos para formar proteínas. Estas enrolam-se de acordo com a sua composição atómica e intervêm depois em inúmeros processos, constituindo elas próprias máquinas moleculares ao promoverem determinadas reacções químicas. Os ribossomas e as proteínas são então algumas das máquinas moleculares que compõem a eficiente e complexa nanofábrica que é a célula. A biologia ilustra assim as potencialidades da nanotecnologia. Mas este modelo da biologia pode revelar-se falível, já que os nanossistemas artificiais podem vir a ser muito mais eficientes do que os biológicos, tal como os aviões são mais rápidos que as aves. Irão existir também uma ínfima variedade de novas nanopartículas. Um exemplo quase utópico é a pintura de carros com partículas que actuariam como um painel fotovoltáico dando energia ao carro para o dispêndio da bateria. Nanopartículas poderiam ser utilizadas no pára-brisas do carro controlando a intensidade da luz a entrar no veículo e ajudando na climatização. Revestimentos com este tipo de partículas podem vir a ser beneficiários a médio e longo prazo para atenuar as necessidades energéticas mundiais. Novos materiais como os nanotubos de carbono podem vir a ser utilizados praticamente em todos os campos da ciência e não só. A criação de Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 15

16 estruturas mais eficientes, resistentes e leves será uma mais-valia em áreas como a construção e até usos quotidianos. O fabrico de nanoestruturas produzirá novas e melhoradas propriedades para aplicação em painéis solares, revestimentos anticorrosão, ferramentas de corte mais sólidas e mais duras, purificadores de ar fotocatalítcos, aparelhos médicos mais duradoiros, catalisadores químicos e para a indústria dos transportes. Além disso, haverá novos materiais para aplicações e produtos ópticos, electrónicos e de armazenamento de energia. Mas como muitas das vezes acontece em Ciência, o mais interessante não se consegue antecipar e o futuro da nanotecnologia reserva ainda inúmeros segredos. Cabe aos cientistas desvendá-los de maneira a inovar. As possibilidades são infinitas. [8] Figura 4: Capacitor alimentarão tecnologias como o nanorobô Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 16

17 4. Descrição detalhada de uma aplicação da Nanotecnologia Nanotubos de Carbono A Nanotecnologia e a Engenharia Química tendem a cruzar-se diversas vezes, convergindo para a criação e desenvolvimento de processos e produtos que têm como objectivo o melhoramento da qualidade de vida da sociedade. Ambas são disciplinas modernas de base molecular e com aplicações em variadas áreas, nomeadamente na medicina, na energia, no ambiente, etc. Uma aplicação que tem vindo a ser cada vez mais importante nos dias de hoje, são os nanotubos de carbono, também conhecidos como NC, os quais foram descobertos em 1991 por Sumio Lijima [9]. Estes materiais, apesar de serem mais leves que o aço, são cerca de 10 vezes mais resistentes que o mesmo. Os nanotubos de carbono, como o próprio nome indica, são estruturas cristalinas cilíndricas formadas por átomos de carbono [10]. Possuem uma elevadíssima resistência a tensão mecânica e são muito bons condutores de calor. Apesar das vantagens que esta aplicação apresenta, estudos recentemente realizados comprovam que os nanotubos de carbono podem ser bastante perigosos quando inalados, podendo desencadear problemas respiratórios e cancro do pulmão. São solúveis em água, e portanto podem ser ingeridos, tornando-se um perigo para a saúde. No entanto, desde que foram descobertos, estes compostos têm sido apontados como promissores de quase tudo, como novos tratamentos para o cancro ou até mesmo soluções para a crise mundial de energia. O problema em questão é o difícil manuseamento dos mesmos. Mas, como os nanotubos de carbono são incrivelmente versáteis e possuem determinadas propriedades que mais nenhum material possui, pode-se acreditar nas promessas que são feitas relativamente às aplicações dos nanotubos de carbono [11]. Estes possuem propriedades mecânicas e electrónicas decorrentes da combinação da sua estrutura e dimensão, sendo de grande importância para a fabricação de uma nova classe de materiais e dispositivos avançados para aplicação em diversos campos, nomeadamente na engenharia química [12]. Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 17

18 Já foram desenvolvidos vários processos de obtenção de nanotubos de carbono, tais como deposição química de vapor catalisada (DQVC), descarga eléctrica de arco e ablação por laser. A DQVC é responsável pela produção de nanotubos de carbono de parede simples e múltiplas. Esta técnica apresenta o maior potencial de fabrico de nanotubos de carbono. Os métodos de descarga por arco e ablação por laser são feitos através da condensação de átomos de carbono gerados pela evaporação de carbono a partir de um precursor sólido, geralmente, grafite de alta pureza. A temperatura de evaporação envolvida em tais processos aproxima-se da temperatura de fusão da grafite, de 3000 a 4000ºC. O método de DQVC baseia-se na decomposição de gases precursores contendo átomos de carbono sobre um metal catalisador. O método de deposição química de vapor é um dos mais utilizados, principalmente no Brasil, devido às condições experimentais serem de um custo inferior à dos outros métodos descritos. Os nanotubos de carbono podem ser usados em novos medicamentos, em baterias eficientes ou para tornar plásticos mais eficientes. Para testar as propriedades dos nanotubos de carbono, alguns cientistas japoneses efectuaram uma experiência na qual se borrifou uma folha com água e nanotubos de carbono. De seguida, uma lagarta comeu essa mesma folha em questão, acabando por produzir um fio de seda que se veio a verificar ser mais forte que o aço e concluiu-se também que com estes nanotubos de carbono permitem o fabrico de roupas á prova de bala. Com outras experiências concluiu-se também que ao gerar nanotubos em diversos formatos, se tornaria possível a construção de nanofios para o uso no interior de microprocessadores, substituindo os fios de cobre, os quais são muito mais grossos e não são tão eficientes na transmissão de electricidade como os nanofios que contêm nanotubos de carbono. Os nanotubos de carbono podem ser divididos em dois grandes grupos; os de parede simples (SWCNT-single wall carbon nanotubes), (ver Figura 6a), ou de parede múltipla (MWCNT-multi wall carbon nanotube), (ver Figura 6b), e há ainda um tipo especial de nanotubo formado por apenas duas folhas de grafite Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 18

19 que se sobrepõem em cilindros concêntricos. Estes são os nanotubos de parede dupla (DWCNT- double wall carbon nanotubes), (ver Figura 6c). (a) (b) (c) Figura 5: (a) nanotubo de parede simples. (b) nanotubo de paredes múltiplas. (c) nanotubo de parede dupla. Os nanotubos de parede simples (SWCNT) apresentam propriedades mecânicas e electrónicas excepcionais que são directamente influenciadas pela qualidade do nanotubo, pois a forma como a folha de grafite se enrola determina se o nanotubo será metálico, semicondutor com band gap pequeno ou não. Isto ocorre devido a proximidade das bandas de valência e condução [13]. Os nanotubos de carbono podem, então, vir a ser uma verdadeira maravilha de 1001 utilidades [14]. Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 19

20 5. Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia Um exemplo de empresa internacional O Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (ILN) é um centro de investigação que está a ser criado em Braga, Portugal. Este laboratório resultou da parceria entre o Ministério da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior de Portugal e o Ministério da Educação e Ciência de Espanha. A decisão foi tomada na XXIª Cimeira, realizada em Évora em Novembro de A inauguração decorreu no dia 17 Julho de 2009 e contou com a presença do Presidente Cavaco Silva, o rei Juan Carlos de Espanha e os primeiros-ministros de ambos os países, José Sócrates e José Luiz Zapatero. O edifício (ver Figura 5) conta com 20 mil metros quadrados, em que 14 mil são de área laboratorial. Apesar do nome indicar um instituto meramente ibérico, o objectivo é juntar os melhores cientistas, incluindo de outros países, de forma a tornar o laboratório numa potência mundial no campo da Nanotecnologia. Esta estrutura possuirá várias oficinas, laboratórios, uma biblioteca, auditórios e um espaço onde é mostrado o trabalho desenvolvido à população. A título de curiosidade, está previsto um infantário dentro das instalações de forma a que os cientistas possam dedicar mais tempo ao trabalho e menos nas preocupações familiares, detalhe importante na compreensão da grandeza deste projecto. Figura 6: Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia O INL foi planeado para trabalhar com 200 cientistas, num total de 400 pessoas. O seu objectivo primordial é adquirir mais conhecimentos na área da Nanotecnologia e Nanociências através da pesquisa, inovação, dedicação e colaboração. Baseando-se em critérios de prioridade, as principais áreas de Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 20

21 investigação e desenvolvimento são a Nanomedicina, monitorização ambiental, segurança e controlo de qualidade alimentar, Nanoelectrónica e Nanomanipulação. Nanomedicina é uma área promissora que liga as ciências exactas à engenharia e medicina. Permite utilizar nanopartículas, nanorobôs e outros elementos de forma a curar, diagnosticar ou prevenir doenças. Poderá ser utilizada para melhorar a eficácia de medicamentos (fazendo-os actuar no órgão alvo, sem efeito secundário sobre outro órgão ou tecido), tornar mais rápida a detecção de um dado composto prejudicial ao organismo e melhorar as técnicas cirúrgicas utilizando câmaras. Desta forma, a Nanomedicina será uma área com um grande impacto social e poderá ser útil para outras áreas como a Farmacêutica. Relativamente à monitorização ambiental, a Nanotecnologia irá melhorar a eficácia de análises à água, ar e solo, tornando mais rentáveis produções agrícolas e utilizando as energias renováveis de forma mais eficaz. Por outro lado, poderá tornar os alimentos mais saudáveis, melhorando a detecção de produtos químicos menos favoráveis à saúde. Esta área terá um enorme impacto social e económico e promete uma grande investigação de forma a poder ser rapidamente adquirida por diversas empresas. Por último, áreas ligadas à Nanoelectrónica e Nanomanipulação conjuga electrónica, mecânica, informática e comunicação e tem como objectivo desenvolver produtos e estruturas inovadoras a [15, 16, 17, 18] aplicar em inúmeras áreas. Figura 7: Logótipo do INL Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 21

22 6. Conclusão No que toca à Nanotecnologia, esta começou recentemente a influenciar positivamente a Sociedade e continuará num futuro próximo e mesmo distante a fazê-lo, deste modo é sempre importante apreender novas informações e dados acerca da temática. Não só sobre a influência desta a nível tecnológico como também a nível médico e ainda económico-social. Relativamente ao aspecto económico-social esta pode contribuir para uma diminuição dos preços dos serviços primários assim como facilitar o acesso às mais novas tecnologias médicas a todas as classes sociais facilitando o tratamento médico, tanto o simples como o mais complexo, o combate ao cancro, utilizado como forma de exemplo. Por outro lado, existem ainda possíveis desvantagens como o envenenamento por nanopartículas, cuja capacidade de destruição das células é nula, o que poderá causar problemas severos e, para já, indefinidos na saúde Humana. Por outro lado, a tecnologia abrange, actualmente, tantas áreas e tão diversificadas que se tornou necessária a evolução, conduzindo assim à exploração do nível nanométrico do Mundo e a todas as possibilidades a esta associadas, no intuito de contribuir para uma sociedade mais confortável a nível estético ou mais facilitista, graças a robots de limpeza autónoma, por exemplo. Nanotubos de Carbono poderão ocupar a maior parte dos materiais mais resistentes desde coletes à prova de bala, até equipamentos desportivos. Compostos como este poderão vir a ter um papel preponderante no próprio quotidiano futuro, contribuindo para a qualidade dos mais diversos materiais, assim salientando o crescente papel que a Engenharia Química imprime sobre a nanotecnologia. No entanto, a intervenção da Nanotecnologia não permanece estática no tempo e promete influenciar de forma significativa o futuro, quer Mundial quer nacional. Tome-se então o projecto do Laboratório Ibérico Internacional parceria portuguesa e espanhola com influência internacional como uma oportunidade única de desenvolvimento da tecnologia mais recente no que diz respeito ao avançar e evoluir da comunidade científica. Pode-se ainda tomar Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 22

23 como principal exemplo da influência na sociedade do desenvolvimento desta recente tecnologia, o grande investimento no Laboratório cuja localização residirá em Braga. Assim, de modo global, a Nanotecnologia pertence e pertencerá ao presente e ao futuro, influenciando de forma significativa a evolução da vida. Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 23

24 7. Bibliografia [1]. [2]. [3]. [4]. [5]. [6]. tent&view=article&id=267:nanotecnologia&catid=71:ciencia-etecnologia&itemid=426 [7]. 31/nanotecnologia-e-aposta-do-futuro/ [8]. [9]. [10]. [11]. [12]. [13]. _01.pdf [14]. [15]. [16]. nanotecnologia-vai-privilegiar-area-da-saude_ [17]. [18]. Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 24