Nanotecnologia

Nanotecnologia




De tempos em tempos ouvimos falar que a ciência avançou de tal forma que o homem passou a poder fazer coisas antes impensáveis. Foi assim com a criação da máquina a vapor, do microscópio, da penicilina, do automóvel, do avião e de tantos outros inventos que revolucionaram a existência humana. Vivemos agora, segundo avalia parte do mundo científico, um novo momento de ruptura, chamado até de a “quinta revolução industrial”: os grandes avanços obtidos na nanotecnologia, que pode revolucionar as relações produtivas atuais.

E o que significa isso?

Nano é um prefixo que quer dizer um bilionésimo de alguma grandeza. Se estamos falando do padrão de medida metro, tratamos, então, do nanômetro. Um objeto com um nanômetro tem um bilionésimo de um metro (numericamente 0,0000000001 metro), isto é, algo muito pequeno, aproximando-se das dimensões dos átomos que formam toda a matéria que conhecemos. Para termos uma idéia, um simples fio de cabelo tem o diâmetro de aproximadamente 30.000 nanômetros. Já um átomo possui em média 0,2 nanômetro.

É nessa dimensão pequeniníssima que trabalha a nanotecnologia e sua originadora, a nanociência, já que tudo começa na ciência para que sejam desenvolvidas tecnologias que se transformam em produtos manipulados pelo homem. “As pesquisas estão sendo trabalhadas, feitas nessa dimensão. Ou seja, basicamente é você trabalhar átomo por átomo. A nanotecnologia, ou a tecnologia atômica, refere-se a uma gama de novas tecnologias que buscam manipular átomos, moléculas e partículas subatômicas para a criação de novos produtos”, explica o professor Paulo Roberto Martins, sociólogo pesquisador da Divisão de Economia e Engenharia de Sistemas do IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas) da USP (Universidade de São Paulo).

Invento decisivo

O acesso a tal dimensão vem sendo facilitado após o desenvolvimento de uma tecnologia que permite ao homem visualizar as dimensões muito pequenas, próximas do tamanho dos átomos. Foi em 1981, em Zurique, na Suíça, que a IBM anunciou a criação do microscópio de varredura por tunelamento eletrônico, uma evolução das pesquisas com microscópio eletrônicos que vinham sendo feitas desde a primeira metade do século passado.

“Uma das imagens célebres – que também foi um produto que acabou por ganhar o prêmio Nobel – foi feita pelos pesquisadores da IBM, que primeiro produziram esse tipo de microscópio e foram capazes, logo a seguir, de produzir a imagem da sigla IBM construída com átomos colocados uns atrás dos outros. Este foi um marco na história do desenvolvimento da nanociência”, lembra Martins.

Com este microscópio é possível visualizar estruturas muito pequenas, o que facilita a manipulação dessas estruturas para a conformação de seqüências de átomos ou de moléculas no modo que seja interessante para objeto da pesquisa.

Vale lembrar que mesmo tendo ganhado uma visibilidade maior somente nos últimos anos, a nanociência é uma atividade antiga, que remonta à primeira metade do século XX. “Já se faz nanociência há bastante tempo. Com certeza se faz nanociência há mais de 50 anos”, indica o professor Paulo César Morais, do núcleo de Física Aplicada do Instituto de Física da UnB (Universidade de Brasília).

O escritor Mike Treder, diretor-executivo do CRN (Centro para a Nanotecnologia Responsável, da sigla em inglês), acrescenta que a humanidade foi despertada para a “possibilidade de manobrar-se coisas átomo por átomo” após famosa palestra do físico Richard Feynman em 1959. Porém, os primeiros passos na manipulação das coisas átomo por átomo foi viabilizada nos anos 80 do século passado, com o desenvolvimento do microscópio de força atômica, explica.

O que as novas tecnologias – como os microscópios de tunelamento eletrônico – permitiram foi uma nova apropriação da nanociência, isto é, a geração de produtos que podem vir a ser explorados comercialmente, fonte da nanotecnologia. “Obviamente a nanotecnologia é o segmento, a conseqüência da nanociência. Tanto os materiais nanoestruturados (montados a partir de estruturas nanométricas) quanto essa instrumentação capaz de visualizar e manipular estes materiais podem dar origem a produtos. E a transição entre a nanociência e a comercialização de produtos, essa tradução é onde se assenta o que nós chamamos de nanotecnologia”, diz Morais. “Então, todo esse conhecimento científico básico pode ser comercializado como um novo sucessor da economia mundial. E há uma grande expectativa em relação a isso”, acrescenta.

Revolução

Mas, como em toda a revolução, há sempre as oportunidades e as ameaças. Por esta razão, as discussões sobre o desenvolvimento da nanotecnologia têm sido aquecidas na mesma proporção que as novas descobertas possibilitam a implementação de avanços tecnológicos e científicos.

Para se ter uma idéia de como essa dimensão tão pequena tem capacidade de gerar um movimento tão grande na nossa sociedade que pode alterar os rumos do setor produtivo, a Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos – agência independente do governo norte-americano dedicada a promover o progresso da ciência – prevê que o segmento da nanociência e da nanotecnologia irá atingir uma movimentação de algo em torno de US$ 1 trilhão em dez ou quinze anos.

“Trata-se de uma tecnologia em escola atômica e que se por um lado encerra promessas de grandes avanços – embora até agora não se saiba muito bem onde e como seriam realizados – por outro lado cria possibilidades de realizar investimentos que possam render mais ou menos o que foi o boom da Internet em meados dos anos 90″, afirma o professor Henrique Rattner, consultor econômico do IPT. “Mas parece que a preocupação com a parte econômica e financeira é maior do que o interesse pela parte científica e tecnológica, embora ainda haja em diversos países centros de estudos e laboratórios que procuram explorar essas áreas de forma não comercial”, avalia Rattner.

Essa tecnologia abre a possibilidade de criação de produtos e soluções nas mais diversas áreas de atuação da humanidade. Pensa-se em processadores de dados muito mais compactos, potentes e velozes que os atuais, encontrados em nossos computadores pessoais; mecanismos autômatos, como robôs, em dimensões minúsculas que poderiam atuar inclusive na área da saúde; ou então equipamentos montados a partir de estruturas minúsculas que possam vir a substituir membros ou órgãos humanos.

Por outro lado, há de se lembrar das ameaças, como os efeitos que a manipulação de estruturas e materiais de dimensão tão pequena podem provocar ao homem e sua saúde, à sociedade e ao meio ambiente. Incluem-se, aí, as pesquisas muito avançadas na área de armamentos.

Avanço vertiginoso

Uma das principais características da nanotecnologia é a velocidade com a qual os avanços se dão nesta área. Para se ter uma idéia, cientistas da Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) estimam que em cinco ou dez anos será possível construir um protótipo de nanorrobô com um sexto do tamanho de um glóbulo vermelho que atue dentro do organismo humano podendo ministrar drogas diretamente em áreas pré-determinadas do corpo.

“A tendência é que a redução nos tamanhos e instrumentos continue. O processo de miniaturização é uma coisa galopante. Nós ainda não temos, obviamente, robôs em escala milimétrica na prateleira, mas a gente vai ter nos próximos anos”, prevê Morais.

É na área de saúde, principalmente, que as expectativas quanto à utilidade da nanotecnologia são maiores, já que a manipulação de pequenas estruturas ou de substâncias em dimensões reduzidas podem otimizar de forma decisiva a atuação da medicina. Uma das vertentes de estudos interessantes é a que prevê o uso de materiais nanoestruturados como carreadores de drogas. Um exemplo disso são as chamadas formulações lipossomais, isto é, utilizar-se uma droga em estruturas nanométricas chamadas lipossomas. Esses lipossomas são vesículas em escala nanométrica que são produzidas artificialmente e que têm uma biocompatibilidade muito grande, como explica o professor Morais.



“Você pode, por exemplo, colocar insulina dentro de uma nanocápsula dessas e injetar isso no paciente, tendo-se que a membrana desse lipossoma é construída de tal forma que é sensível ao nível de açúcar no sangue. Essa estrutura é capaz de circular pelo organismo sem ser eliminada ou reconhecida pelo sistema imunológico. Ou seja, ela pode ter um tempo de circulação no organismo muito longo. Quando o nível de açúcar do paciente subir, esta nanocápsula pode abrir e liberar a insulina”, afirma o professor da UnB.

Nanotecnologia no Brasil

Mas em que nível dessa revolução se situa o Brasil?

Desde 2001, o Brasil estimula oficial e diretamente as pesquisas na área, a partir da criação de quatro redes brasileiras de atuação no segmento da nanociência e nanotecnologia. Após a posse do governo do presidente Luiz Inácio Lula da Silva, foi criado o Programa de Desenvolvimento da Nanociência e Nanotecnologia, incluído no PPA 2004-2007 (Plano Plurianual, que determina o planejamento estratégico dos investimentos do país durante quatro anos).

Agora em 2004, o orçamento para o desenvolvimento da área de nanociência e nanotecnologia prevê investimentos oficiais de R$ 8,7 milhões. Até 2007, segundo o PPA, esses investimentos devem totalizar quase R$ 80 milhões. É pouco, quando comparamos os investimentos realizados por países desenvolvidos neste segmento. Os Estados Unidos, por exemplo, investiram algo em torno de US$ 1,5 bilhão no ano passado nesta área, sendo US$ 900 milhões do governo e US$ 600 milhões da iniciativa privada.

“A comunidade científica brasileira está hoje bem organizada em relação à nanociência. O Brasil faz hoje nanociência de excelente qualidade… o país tem uma potencialidade muito grande nessa área. Agora, para você saltar de nanociência para nanotecnologia – e aí você poder ter produtos brasileiros no mercado internacional baseados em nanociência -, para você agregar valor a esses produtos, colocando-os em condições viáveis no mercado, para você ter retorno e vencer essa barreira, tem de ter mais investimento”, avalia o professor Paulo Morais.

Ele defende que esse investimento e a organização dessa tarefa fiquem nas mãos do Estado. “É preciso que o governo federal faça um plano para a nanotecnologia. Este é o momento. O Brasil ainda tem espaço para construir um plano para a nanociência e a nanotecnologia. A nanociência brasileira já está razoavelmente organizada. Mas a nanotecnologia brasileira não existe. Não há instrumentos, não há uma política de médio e longo prazo para a nanotecnologia. É preciso criar essa política séria e é preciso fazer investimento sério. Mas é preciso também que o governo traga para esta tarefa a iniciativa privada. Porém, de qualquer forma, quem tem que organizar isso e estimular a sociedade dentro desta iniciativa é o governo.”



O professor cita ainda um exemplo comparativa com um país europeu para dimensionar o atraso no quesito investimento notado no Brasil: “Recentemente visitei na Suíça um centro de porte médio que trabalha com nanociência e nanotecnologia, com 250 pesquisadores trabalhando… Esse centro tem um orçamento anual de entre 50 e 60 milhões de euros. Cerca de 35% desse orçamento vêm do governo federal; mais 35% vêm das indústrias, das empresas; e os restantes 30% são contratos… Nesses últimos dois anos e pouco de atividade, o governo colocou na área menos de 3 milhões de euros. As quatro redes de pesquisa brasileiras têm hoje cerca de 600 pesquisadores, com nível de doutorado em nanociência. Então veja, o número de pesquisadores que nós temos é mais do que o dobro do que esse centro suíço, só que nosso governo colocou aqui cerca de 1,5 milhão de euros por ano. Perceba aí a diferença de aporte de recursos”.



Mesmo com a restrição de recursos, Morais considera que o Brasil vem se destacando no cenário científico quando o assunto é nanociência. Ele lembra que alguns países já perceberam que “o Brasil está fazendo nanociência com um rendimento fantástico”. “Quer dizer, o país não investe muitos recursos e tem um resultado fantástico. Portanto, a questão custo-benefício aí é extremamente favorável. A comunidade brasileira, com poucos recursos, consegue dar uma resposta fantástica em nanociência. Então, para eles é uma excelente oportunidade de fazer cooperação com o Brasil. Eles sabem que têm instrumentos para, a partir da nanociência, construir nanotecnologia. Nós não temos esses instrumentos”, conclui.

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