A NANOTECNOLOGIA

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO,

CIÊNCIA E TECNOLOGIA

CAMPUS CUBATÃO

SÉRGIO LUIZ HORA SILVA

TIAGO CUNHA DOS SANTOS

NANOTECNOLOGIA

CUBATÃO

2017

SÉRGIO LUIZ HORA SILVA

TIAGO CUNHA DOS SANTOS

NANOTECNOLOGIA

TRABALHO APRESENTADO NO CURSO TÉCNICO DE AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL

NO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO E CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS NO CAMPUS DE CUBATÃO

ORIENTADOR: EDMILSON

De uma forma simples, podemos definir a nanotecnologia como a própria capacidade atual de criarmos objetos e demais itens de altíssima qualidade (superior aos que já conhecemos atualmente) por meio dessa junção entre alta tecnologia e ciências. T udo isso se torna possível por meio da própria organização dos átomos da maneira como se espera. 

 sumário

 Introdução                                                                                              05

O que é nanotecnologia                                                                           06

Materiais e Estruturas Nanométricas                                                      06

Fabricação de Nanotecnologias                                                              07

Nanotecnologia na Computação Móvel                                                  07

Nanotecnologia e Energia                                                                       08

Nanotecnologia e Hardware                                                                    08

Nanotecnologia e Interface                                                                     09

 Nanotecnologia e Medicina                                                                   10

Conclusão                                                                                               10

Introdução

Muito se tem discutido sobre a manipulação da matéria em sua menor parte (átomo ou molécula) a fim de organizá-la para atender um propósito específico em determinadas aplicações. Essa miniaturização abrange desde computadores e suas partes, às máquinas de produção dos mais diversos itens.

A utilização da nanotecnologia atinge vários setores nos quais estão relacionados à indústria, à agricultura, à medicina, ao bélico e à tecnologia. Assim surgiu a nanotecnologia, ciência que estuda a manipulação da matéria em nanômetros com a finalidade de organizá-los para atender a uma aplicação específica.

É uma área de conhecimento com grande potencial de geração de inovações, que traz no seu conceito ao mesmo tempo, questões sociais, políticas e éticas.

 

 O que é nanotecnologia

 A nanotecnologia é definida como o estudo e manipulação de estruturas cujas características chegam a medir entre 1 e 100 nanômetros. Com essa definição, é útil considerarmos o que exatamente é 1 nanômetro. Um nanômetro representa um bilionésimo de metro (1 x 10-9m), ou seja, um grão de areia de 1 mm está para uma praia de 100Km assim como o nanômetro está para o metro. Alguns objetos e suas medidas em nanômetros podem ajudar a visualização: • Átomos de Hélio têm um diâmetro de 0.1nm.

 • Um ribossomo, estrutura celular que cria proteínas a partir de amino ácidos, mede cerca de 20nm.

 • A largura de um cabelo humano mede em torno de 80,000nm. É claro que um ribossomo ou um átomo de hélio não são considerados exemplos de nanotecnologias. Consideramos nanotecnologias apenas estruturas deliberadamente criadas cujas menores características tenham tamanho inferior a 100nm. A imagem a seguir mostra a escala de algumas coisas naturais e outras criadas pelo homem.

Materiais e Estruturas Nanométricas

Uma das principais motivações para o estudo de nanotecnologias é o desejo de se explorar diferentes propriedades que os materiais adquirem quando manipulados em escala nanométrica. Essa mudança nas propriedades dos materiais ocorre apenas nessa escala e é atribuída ao grande aumento da área de superfície em relação ao volume. Para colocar isso em perspectiva, um Kg de partículas de 1mm3 tem a mesma área de superfície que 1mg de partículas de 1nm3 . Diversas propriedades diferentes podem ser observadas em nanopartículas, algumas dessas mudanças são desejáveis e outras não. A nanomecânica é uma área da nanociência dedicada ao estudo das propriedades mecânicas de sistemas físicos na escala nanométrica. Por exemplo, nanopartículas de ouro se tornam solúveis pois as interações entre a superfície da nanopartícula com o solvente são fortes o suficiente para descartar a diferença de densidade. A solubilidade dessas nanopartículas já é usada na medicina diagnóstica. A absorção de radiação solar por nanopartículas é muito maior, tornando-as importantes na construção de painéis solares. Algumas mudanças não são desejáveis, por exemplo, alguns materiais ferromagnéticos podem mudar a direção de sua magnetização, tornando-se inúteis para uso em memórias de computador. Existem diversos tipos de estruturas nanométricas sendo usadas atualmente. Algumas das estruturas mais usadas vem da manipulação do grafeno. O grafeno é uma malha de átomos de carbono conectados, com espessura de um único átomo. O tamanho de uma ligação entre dois átomos de carbono nessa estrutura é de 0.142 nanômetros, e essa malha pode ser estendida indefinidamente. O grafeno pode ser enrolado para formar tubos ou esferas. O nanotubo de carbono é uma estrutura interessante tanto pela sua força física como pela suas propriedades elétricas. Essa estrutura é um cilindro adquirido quando se enrola o grafeno em uma dimensão. Esses tubos podem ser muito compridos, com o comprimento sendo até 100 milhões de vezes maior que o seu diâmetro. O grafeno também pode ser enrolado para formar a nanopartícula C60, uma esfera de carbono medindo apenas 1.1nm