Nanotecnologia: conheça 5 invenções criadas com ela

Você sabe o que é nanotecnologia? Nanotecnologia é uma área da ciência e da tecnologia que lida com coisas nanométricas, isto é, que têm dimensões entre mil e um milhão de vezes menor que um milímetro.

É bem difícil de imaginar algo tão pequeno. Coisas desse tamanho são invisíveis a olho nu, e nem conseguem ser vistas com o uso de microscópios comuns. É precisa usar microscópios mais potentes e precisos, como o microscópio eletrônico de varredura. Mesmo assim, a nanotecnologia já é parte importante das vidas e contribui muito para melhorar o nosso dia a dia, embora ainda não tenhamos desenvolvidos os famosos nanorrobôs da ficção científica.

Porém, sendo tecnologias tão pequenas, normalmente elas passam despercebidas. Por isso, vamos falar um pouco sobre cinco invenções nanométricas para você saber um pouco mais sobre o que é nanotecnologia.

Transistores, a essência dos microprocessadores

Você sabe o que é um transistor? O transistor é um dispositivo eletrônico capaz de amplificar sinais elétricos e controlar a passagem de corrente.

Como amplificador, ele é muito usado para reproduzir sons, por exemplo em telefones, celulares e aparelhos de som, pois consegue transformar os delicados sinais eletrônicos dos aparelhos em tensões elétricas grandes o suficiente para movimentar o diafragma dos alto-falantes.

Como controladores de corrente, ele é a base das portas lógicas, dispositivos básicos de programação de circuitos eletrônicos, que por sua vez são a base dos microprocessadores, os dispositivos responsáveis pelos cálculos matemáticos realizados pelos nossos computadores e celulares.

Desde 2018, já estão sendo fabricados transistores de 7 nanômetros. Isso significa que dentro de uma CPU de última geração existem bilhões e bilhões de transistores. Uma quantidade praticamente incontável. Desde a sua criação os transistores estão sendo cada vez mais miniaturizados, pois quanto mais deles é possível colocar em um processador, mais rápido ele é. Os especialistas dizem que estamos inclusive atingindo o limite físico de miniaturização do transistor. Felizmente, avanços na área de eletrônica continuam a tornar nossos eletrônicos mais rápidos e mais eficientes mesmo com essa limitação.

Administração de remédios via nanotecnologia

A nanotecnologia também tem seu lugar na medicina.

Administrar medicamentos atualmente é uma questão complicada. Medicamentos contra o câncer, como os usados na quimioterapia, são bem tóxicos e podem causar danos ao corpo durante o tratamento. Seria muito melhor se esses medicamentos pudessem ir diretamente às células cancerígenas ao invés de se espalharem por todo o corpo, não?

A nanotecnologia pode ajudar nisso. Existem várias substâncias que têm a habilidade de carregar substâncias em suas estruturas e deixá-las no lugar certo. O uso delas em tratamentos médicos é conhecido como administração dirigida de medicamentos e está sendo investigado para ajudar em casos como esse, tornando os tratamentos muito mais eficazes.

Criação de nanomateriais

Ao contrário do que o nome leva a entender, nanomateriais não são materiais nanométricos, mas sim materiais compostos por partículas com dimensões nanométricas. Quando as partículas são pequenas assim, as propriedades dos materiais ficam muito diferentes, dando novas utilidades a eles.

Existe por exemplo a nanoargila, um tipo de argila composto por partículas em formato de chapa com mais ou menos 1 nanômetro de espessura. As nanoargilas são muito úteis por não serem inflamáveis e serem extremamente resistentes. Isso em conjunto com o tamanho das partículas torna elas ótimas para reforçar outros materiais, como plásticos, e torná-los mais seguros, diminuindo a chance deles pegarem fogo.

Nanofiltros para purificar a água e o ar

A certo tempo já ouvimos falar sobre os danos ambientes causados pelos micro- e nanoplásticos que jogamos no ambiente. O principal problema nessa questão é que ainda não temos tecnologias boas para conseguir remover essas substâncias da água.

Além disso, existe também o problema dos materiais particulados que circulam pelo ar, fruto dos combustíveis dos carros e da fumaça das indústrias, além dos próprios nanoplásticos, e que também são difíceis de controlar.

Porém, a nanotecnologia pode resolver isso.

Ao invés de utilizar produtos químicos para retirar esses poluentes, existem estudos buscando aplicar nanomateriais para a purificação do ar e da água. Um exemplo é a nanocelulose: nanocristais de celulose que são altamente resistentes e permeáveis à água, deixando-a atravessá-la sem permitir que outras substâncias façam o mesmo, graças à dimensões de suas partículas.

O grafeno é outro nanomaterial que é muito útil nessa aplicação também, mas pelo motivo oposto: ele é totalmente impermeável. Dessa forma, paredes e tubos revestidos por grafeno não permitem que a água contaminada acabe “escapando” para o solo antes de ser purificada, tornando o processo muito mais eficaz.

Nanotecnologia e o desenvolvimento de vacinas

As vacinas de RNA mensageiro (mRNA), como a vacina desenvolvida pela empresa Pfizer contra o COVID-19, também são desenvolvidas com o uso de nanotecnologia.

A sintetização dessa molécula já é por si só um grande feito de nano tecnologia: são moléculas enormes, mas ainda assim nanométricas, que são sintetizadas a partir de um fragmento do material genético do vírus ou bactéria que é responsável por criar o antígeno, isto é a substância que causa a doença em si. Quando entram no corpo, as moléculas de RNA são detectadas pelos anticorpos e as instruções contidas nelas ajudam o sistema imunológico a se proteger das substâncias tóxicas criadas por essas instruções.

Porém, obter o mRNA é apenas uma das partes do desenvolvimento desse tipo de vacina. Se esse RNA fosse simplesmente jogado em nosso corpo sem nenhum preparo, ele seria decomposto e absorvido pelas células, sem afetar o sistema imunológico. Por isso, além de obter o RNA, é preciso envolver essas minúsculas estruturas com algo que as proteja até serem encontradas pelos anticorpos. No caso, são usadas nanopartículas de lipídios. Isso mesmo, quem é responsável pelo correta absorção do RNA é a temida gordura.

A nanotecnologia é uma área simplesmente incrível e que tem tudo para revolucionar as nossas vidas. E a melhor parte disso é que ela está apenas começando.

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