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Tecnologia - A revolução invisível

2004. Ano 1 . Edição 5 - 1/12/2004

Já começam a surgir novos produtos, mais úteis, práticos, leves e econômicos do que os que conhecemos, resultantes de pesquisas em nanotecnologia.
 


por Lia Vasconcelos, de Brasília

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Como sugere o título acima, essa reportagem conta a história de um movimento que muito pouca gente vem percebendo. Um novo mundo está sendo construído e vale a pena conhecê-lo. Assim como existem a ciência e a tecnologia, existe também a nanociência e a nanotecnologia, que têm por meta dominar parte, por menor que seja, do virtuosismo da Natureza na organização da matéria, átomo por átomo, molécula por molécula. Esses dois neologismos derivam do grego nano (anão), prefixo usado para designar um bilionésimo. Um nanômetro é, assim, um bilionésimo de metro. O diâmetro de um fio de cabelo humano mede cerca de 30 mil nanômetros. Além de possibilitar a criação de produtos inovadores e úteis como tecidos que não mancham e vidros auto limpantes, a nanotecnologia promete estar presente na base de todo o processo produtivo. Seu desenvolvimento ainda está começando, mas as possibilidades já parecem quase ilimitadas e prometem operar uma verdadeira revolução tecnológica invisível.

Longe de ser ficção científica, essa ciência já está presente em nossa vida cotidiana. Segundo a National Science Foundation dos Estados Unidos, entre 2010 e 2015 cerca de dois milhões de pessoas estarão trabalhando direta ou indiretamente na área e o faturamento dos negócios será da ordem de um trilhão de dólares anuais. Da mesma maneira que a humanidade aprendeu a manipular o barro para dele fazer tijolos e construir casas, o físico norte-americano Richard Feynman - já previa em 1959 que seria possível manipular diretamente os átomos e a partir deles construir novos materiais que não existem naturalmente.

Interdisciplinar por natureza, pois une física, química, biologia, computação, engenharia, entre outras áreas de conhecimento, a nanotecnologia traz um enorme potencial de aplicações. Exemplos: aumento da capacidade de armazenamento e processamento de dados dos computadores e criação de materiais mais leves e resistentes do que metais e plásticos. A área de farmacologia pode se beneficiar muito, uma vez que os princípios ativos das drogas poderão ser agregados a moléculas projetadas para serem absorvidas por órgãos específicos do corpo. Isso significa que doses muito menores de medicamentos serão necessárias, com redução dos efeitos colaterais. Outro destaque são os nanotubos de carbono, que nada mais são do que folhas de átomos dispostas num arranjo hexagonal que se enrolam para formar um espaguete com diâmetro nanométrico. A utilidade? A aglomeração de nanotubos permite a composição de materiais cinco vezes mais leves e vinte vezes mais resistentes que o aço, capazes de operar sob temperaturas três vezes mais elevadas. Cerâmicas, plásticos e borracha também poderão ser desenvolvidos com propriedades superiores às que conhecemos hoje.

Essas aplicações ainda podem demorar alguns anos para chegar ao mercado, mas outras novidades já invadiram as lojas. Nos Estados Unidos, a empresa Nano-Tex desenvolveu tecidos tecnológicos a partir de processos de engenharia molecular em escala nanométrica. Depois de passar por um tratamento com nanopartículas, o tecido adquire a propriedade de repelir líquidos, ou seja, é à prova de manchas. Outra criação que já está à venda vem da companhia inglesa Pilkington. É o vidro auto-limpante. Sobre ele é aplicada uma película com espessura de 40 nanômetros e incrustações de partículas de óxido de titânio. Quando a luz ultravioleta bate no vidro, ocorre uma mudança no estado de oxidação que rouba os elétrons de bactérias, fungos e outros microorganismos, matando-os. A película impede a água de grudar no vidro. Assim, ela cai no chão e leva a sujeira.

Tecidos O Instituto de Tecnologia de Massachusetts dos Estados Unidos fundou, em 2002, com recursos da ordem de 50 milhões de dólares, o Institute for Soldier Nanotechnologies (algo como Instituto de Nanotecnologias para Soldados). O objetivo é aplicar a nanotecnologia no desenvolvimento de equipamento militar. Um dos projetos é a criação de tecidos que tenham capacidade de se contrair ou expandir quando expostos à eletricidade. Esse material poderia ser usado como torniquete. Outro projeto prevê a criação de pelo menos dois novos tecidos, um deles resistente à água e capaz de matar bactérias; o segundo poderá se solidificar como uma tala de gesso. Estão também em estudo coturnos com propulsão, que permitiriam aos soldados saltar grandes distâncias.

Os Estados Unidos reservaram para este ano cerca de 850 milhões de dólares para o National Nanotechnology Initiative (em inglês NNI, Iniciativa de Nanotecnologia Nacional). Para 2005, estão previstos recursos que beiram um bilhão de dólares. O programa americano é usado como exemplo por vários especialistas, pois promove a interação da universidade com o mercado. "O Brasil falha em transformar conhecimento em riqueza. Falta diálogo entre as partes", diz Marcelo Knobel, professor do Instituto de Física Gleb Wataghin, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). A iniciativa americana apóia cerca de cem centros de excelência e redes de conhecimento em nanociência e nanotecnologia. Aproximadamente 65% dos recursos totais do NNI vão para a pesquisa acadêmica, mas uma fatia substancial tem como objetivo a promoção de parcerias entre pesquisadores e empresas. O programa tem o apoio do Congresso, que viu na nanotecnologia um imenso potencial de geração de empregos e divisas.

Na Europa não é diferente. A Comissão Européia, poder executivo da União Européia, está executando seu 6º Programa de Diretrizes (2002-2006) cujo foco é principalmente a nanotecnologia. O programa reserva 1,7 bilhão de dólares para a "temática prioritária de pesquisa em nanotecnologia, materiais baseados em conhecimentos e novos processos industriais". No ano passado, a Comissão investiu 455 milhões de dólares na área e os governos da Alemanha (250 milhões de dólares), França (234 milhões de dólares) e Inglaterra (169 milhões de dólares) foram os maiores investidores independentes. O Japão também deve investir quantia significativa para apoiar a pesquisa: aproximadamente 785 milhões de dólares em 2004.

Projetos "O destaque são os países emergentes - Coréia do Sul, China e Taiwan - que estão investindo tanto quanto os países desenvolvidos. Eles fazem planejamento de longo prazo, têm metas definidas", diz Henrique Eisi Toma, professor titular de química na Universidade de São Paulo. Estima-se que na China 50 universidades, 20 institutos de pesquisa, cem empresas e três mil pesquisadores estejam envolvidos diretamente em projetos de nanotecnologia. A Coréia do Sul estipulou que em 2010, o país deve contar com 12,6 mil especialistas e estar entre os cinco primeiros no ranking da pesquisa em nanotecnologia. Até lá o investimento deve ser de 1,2 bilhão de dólares. Já Taiwan tem recursos que giram em torno de 650 milhões de dólares para investir na área entre 2003 e 2008. "Esses países fizeram estudos de prospecção e estão investindo em formação de recursos humanos, para poder depois investir no lançamento de produtos. Esse é o caminho a ser seguido", diz Toma.

Cylon Gonçalves, Secretário de Políticas e Programas de Desenvolvimento do Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), concorda. "No decorrer de 2002, o MCT fez um esforço para criar um Programa Nacional de Nanotecnologia. Em 2003, o governo empreendeu uma revisão do programa, que deverá ser aperfeiçoado tendo em vista a Política Industrial, Tecnológica e de Comércio Exterior", diz. O novo Programa Nacional de Nanotecnologia deverá ser anunciado pelo presidente Luiz Inácio Lula da Silva em meados de dezembro. Segundo Gonçalves, a nanotecnologia mexe na estrutura dos processos industriais de maneira que não só a alta tecnologia, mas a indústria tradicional se beneficiará. "Se o Brasil souber aproveitar a chance, dará o salto que outros países já deram com a microeletrônica", diz. As ações previstas na Política Industrial são amplas. A idéia é fomentar a comercialização da inovação baseada em nanotecnologia por meio do apoio a projetos cooperativos entre academia e mercado, fomento à pesquisa e desenvolvimento e formação de recursos humanos. Também está em discussão a criação de um grande laboratório nacional de micro e nanotecnologia, centrado na pesquisa e desenvolvimento, em semicondutores e nas novas tecnologias.

Diretrizes "Agora, precisamos estabelecer os instrumentos que permitirão cumprir essas diretrizes. É um projeto para uma geração, mas temos de começar em algum momento", diz o secretário. No Plano Plurianual de Investimentos estão previstos 77 milhões de reais para o Programa de Nanotecnologia no período de 2004 a 2007. Dos quase nove milhões de 2004, 80% já foram aplicados. É o dobro do investido em 2003. Uma colaboração com a Argentina também começa a ser pensada. Em uma reunião da comunidade científica em Buenos Aires, nasceu a proposta de criação de um Centro Brasil-Argentina de Nanociências e Nanotecnologia, utilizando como modelo o Centro Argentino-Brasileiro de Biotecnologia. "A idéia já foi encaminhada aos governos. O ideal seria que em 2005 o centro já estivesse formalizado", diz o físico Celso Melo, pró-reitor de Pesquisa e Pós-Graduação da Universidade Federal de Pernambuco.

Enquanto o centro binacional e o laboratório nacional não saem do papel, o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) de Campinas, São Paulo, inaugurado em 1997, vem desempenhando importante papel. Com um orçamento anual de cerca de 30 milhões de reais e financiado principalmente pelo MCT, o LNLS já alcançou alguns resultados interessantes. "Eu destacaria a síntese de nanofios metálicos, chegando ao limite dos fios mais finos possíveis, isto é, formados por uma única cadeia de átomos, e os estudos de nanopartículas de semicondutores utilizando microscopia de força atômica e difração de raios X", diz José Brum, diretor geral do LNLS. Em 2003, 850 pesquisadores utilizaram as instalações do laboratório, desenvolvendo mais de 450 projetos.

Redes "O Brasil tem competência científica. O problema são os recursos escassos e instáveis. Também precisamos estabelecer metas", acredita Melo. Em 2001, o MCT e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) abriram um edital com o objetivo de fomentar a constituição e consolidação de redes cooperativas integradas de pesquisa básica e aplicada em nanociências e nanotecnologia. Essas cooperativas são organizadas como centros virtuais de caráter multidisciplinar e abrangência nacional. A comunidade científica respondeu e vários projetos foram aglutinados para formar quatro redes temáticas: Rede de Nanotecnologia Molecular e de Interfaces, Rede Nacional de Pesquisa em Nanodispositivos e Materiais Nanoestruturados, Rede Nacional de Materiais Nanoestruturados e Rede de Nanobiotecnologia.

Na mesma época foram criados os Institutos do Milênio, que são 17 instituições virtuais no país. Um deles é o Instituto do Milênio de Nanociências, que pesquisa nanotubos de carbono e sistemas correlatos. "Reuniões gerais e específicas têm sido realizadas anualmente. Existem sites através dos quais as informações circulam, além dos contatos pessoais. Ficou claro, nas avaliações, o significativo aumento da produção científica em um curto espaço de tempo. A infra-estrutura laboratorial preexistente está sendo compartilhada de modo muito mais eficaz", diz Oscar Loureiro Malta, coordenador da Rede de Nanotecnologia Molecular e de Interfaces (Renami).

Iluminação Os resultados já começam a aparecer. Na Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, mais especificamente no Laboratório de Optoeletrônica Molecular do Departamento de Física, o físico italiano Marco Cremona coordena dez pessoas espalhadas pelo Brasil que estudam os dispositivos emissores de luz orgânicos (Organic Light Emiting Diods - Oleds, em inglês), vedetes do mundo da nanotecnologia pois apresentam grandes vantagens em relação aos concorrentes inorgânicos e aos cristais líquidos (LCD). "Os Oleds prometem ser fontes luminosas econômicas, de baixo peso e que potencialmente podem ser feitos em qualquer tamanho e colocadas sobre qualquer material, até plástico. A estimativa é que, em 2005, a maioria das telas dos nossos celulares e notebooks será de plástico", diz Cremona, que faz parte da Renami. Mas não é só no mundo da eletrônica que os Oleds prometem aportar. A iluminação pública deve ser grande beneficiária dessa tecnologia, por seu baixo consumo de energia elétrica.

Petróleo Outra pesquisa que pode ter grande impacto é a conduzida pelo professor do Instituto de Física da Universidade de Brasília (UnB) e vice-coordenador da Rede de Nanobiotecnologia, Paulo César Morais. Com uma equipe formada por 20 professores e 80 alunos de cinco universidades brasileiras, ele tem como objeto de análise algo que pode mudar a história de vazamentos de petróleo. "Em 2000 houve um grande vazamento no Rio de Janeiro que me deu a idéia de desenvolver uma nova tecnologia baseada em nanopartículas magnéticas colocadas em microesferas de polímeros. Traduzindo: é um pó que pode ser jogado na mancha de óleo tornando-a magnética. A manipulação fica muito mais fácil", explica. A técnica prevê também que sejam colocados ímãs nas bóias de contenção para cercar a mancha. "Era um projeto ambicioso que prometia desenvolver material novo, integrar uma equipe geograficamente separada, que fala linguagens diversas. Deu certo. O material foi desenvolvido e patenteado."

Talvez um bom indício de que as relações entre universidade e empresas estejam começando a mudar é que seis associações de indústrias - dos setores de eletrodomésticos, autopeças, plástico e têxtil - e seis instituições acadêmicas, como a USP, a Unicamp, a Universidade Federal do Rio de Janeiro e a Universidade Federal de Minas Gerais, decidiram criar a Nanotec. A iniciativa prevê a realização de uma feira e um congresso, em São Paulo, de 5 a 8 de julho de 2005. O foco será nas aplicações práticas, exatamente para estimular a adesão das empresas.

Como se vê, a nanotecnologia é um mundo cheio de possibilidades. Os entusiastas são os primeiros a enumerar as benesses que ela trará para a vida cotidiana. Já os mais cautelosos preocupam-se com questões para as quais ainda não existem respostas. Ninguém sabe, por exemplo, que tipo de impacto as partículas nanoestruturadas podem ter no meio ambiente. "As inovações vão servir para a sociedade como um todo? A nanotecnologia provavelmente vai provocar mudanças nos arranjos produtivos. Isso representará uma desestruturação das indústrias e do mercado de trabalho como os conhecemos hoje?", indaga Paulo Martins, sociólogo e pesquisador do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) de São José dos Campos, que criou a Rede de Nanotecnologia, Sociedade e Meio Ambiente para discutir essas e outras questões. Mas o novo não espera, e enquanto as preocupações surgem e os debates se desenvolvem, a revolução acontece. Silenciosa e invisível.

 
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