domingo, 20 de novembro de 2011

O mundo nanotecnológico – Parte III - O futuro da nanotecnologia

No mundo de "Jornada nas Estrelas", máquinas chamadas de replicadores podem produzir praticamente qualquer objeto físico, de armas a copos fumegantes com chá Earl Grey. Considerado para ser exclusivamente um produtos de ficção científica, os replicadores são uma possibilidade bem real para algumas pessoas. Elas chamam isso de fabricação molecular, e se algum dia ela se tornar uma realidade, vai mudar o mundo drasticamente.

(Fonte: megaarquivo)


Átomos e moléculas ficam juntos porque eles têm formas complementares que os mantêm juntos, ou cargas que se atraem. Assim como com magnetos, um átomo carregado positivamente vai grudar num átomo carregado negativamente. À medida que milhões desses átomos forem colocados juntos por nanomáquinas, um produto específico começará a tomar forma. O objetivo da manufatura molecular é manipular átomos individualmente e colocá-los num padrão para produzir uma estrutura desejada.

(Fonte: ciencia.hsw)


O primeiro passo seria desenvolver máquinas nanoscópicas, chamadas montadoras, que os cientistas podem programar para manipular átomos e moléculas à vontade. O professora Richard Smalley, da Universidade Rice, frisa que só uma máquina nanoscópica levaria milhões de anos para montar uma quantidade significativa de material. Para que a manufatura molecular seja prática, seria preciso trilhões de montadores trabalhando juntos simultaneamente. Eric Drexler acredita que os montadores poderiam, primeiro, autorreplicar-se, construindo outros montadores. Cada geração construiria outra, resultando num crescimento exponencial até que houvesse montadores suficientes para produzir objetos.
Trilhões de montadores e replicadores poderiam caber em uma área menor que um milímetro cúbico, e ainda seriam muito pequenos para serem visto a olho nu. Montadores e replicadores poderiam trabalhar juntos para construir produtos automaticamente, e poderiam, eventualmente, substituir todos os métodos tradicionais de trabalho. Isso poderia diminuir amplamente os custos de manufatura, fazendo com isso mercadorias de consumo abundantes, mais baratas e mais fortes. Finalmente, seríamos capazes de replicar qualquer coisa, inclusive diamantes, água e comida. A escassez de comida poderia ser erradicada pelas nanomáquinas, que fabricariam alimentos para alimentar a fome.
            A nanotecnologia deve ter seu maior impacto na indústria médica. Pacientes beberão líquidos contendo nanorrobôs programados para atacar e reconstruir a estrutura molecular das células do câncer e dos vírus. Há até uma especulação de que os nanorrobôs poderiam atrasar ou reverter o processo de envelhecimento, e a expectativa de vida poderia aumentar significativamente. Os nanorrobôs também poderiam ser programados para realizar cirurgias delicadas - como nanocirurgiões, eles trabalhariam num nível milhares de vezes mais preciso que o mais afiado dos bisturis. Ao trabalhar em uma escala tão pequena, um nanorrobô poderia operar sem deixar as cicatrizes que uma cirurgia convencional deixa. Além disso, os nanorrobôs poderiam mudar sua aparência física. Eles poderiam ser programados para realizar cirurgias cosméticas, rearranjando seus átomos para mudar suas orelhas, seu nariz, sua cor de olho ou qualquer outra característica física que você desejasse alterar.

(Fonte: ciencia.hsw)


 A nanotecnologia tem um potencial para ter efeitos positivos no ambiente. Por exemplo, cientistas poderiam programar nanorrobôs aerotransportados para reconstruir a camada de ozônio. Os nanorrobôs poderiam remover contaminantes das fontes de água e limpar derramamentos de óleo. A fabricação de materiais usando um método de nanotecnologia conhecido como bottom-up - a partir da junção de componentes individuais, em vez de usinagem ou outro método de formação a partir de grandes blocos - também polui menos que os processos convencionais de manufatura. Nossa dependência de recursos não renováveis poderia diminuir com a a nanotecnologia. O corte de árvores,  a exploração de minas de carvão, a perfuração de poços de petróleo podem não ser mais necessárias - as nanomáquinas poderiam produzir esses recursos.
Muitos especialistas em nanotecnologia acham que essas aplicações estão fora do reino da possibilidade, pelo menos num futuro próximo. Eles alertam que as aplicações mais exóticas são apenas teorias. Alguns se preocupam que a nanotecnologia pode acabar como a realidade virtual - em outras palavras, o exagero à cerca da nanotecnologia vai continuar a crescer até que as limitações do campo sejam de conhecimento público, e, então, o interesse (e o dinheiro) vai se dissipar rapidamente. 

 

Quão nova é a nanotecnologia?


Em 1959, Richard Feynman, físico e futuro vencedor do Nobel, deu uma palestra na American Physical Society chamada "There's Plenty of Room at the Bottom" [Há muito espaço na Base].  O foco do seu discurso era sobre o campo da miniaturização e como ele acreditava que o homem poderia criar dispositivos cada vez menores e mais poderosos.

Em 1986, K, Eric Drexler escreveu "Engines of Creation" [ Motores da Criação] e introduziu o termo nanotecnologia. A pesquisa científica realmente expandiu na última década. Inventores e corporações não estão muito atrás - hoje, mais de 13 mil patentes registradas no Escritório de Patentes dos EUA têm a palavra "nano" nelas [fonte: US Patent and Trademark Office].

 

Desafios, riscos e ética da nanotecnologia



(Fonte: loucuramental)


O desafio mais imediato na nanotecnologia é que nós precisamos aprender mais sobre materiais e suas propriedades na nanoescala. Universidades e corporações de todo o mundo estão estudando rigorosamente como os átomos se encaixam para formar grandes estruturas. Nós ainda estamos aprendendo como a mecânica quântica impacta as substâncias à nanoescala.
            Como os elementos em nanoescala se comportam de maneira diferente do que eles fariam em sua forma principal, há uma preocupação de que algumas nanopartículas possam ser tóxicas. Alguns médicos temem que, por serem tão pequenas, as nanopartículas possam facilmente atravessar a barreira sangue-cérebro, uma membrana que protege o cérebro de componentes nocivos lançados na corrente sanguínea. Se planejamos usar nanopartículas para revestir tudo - de nossas roupas a rodovias, precisamos ter certeza de que elas não vão nos envenenar.

(Fonte: ciencia.hsw)


Fortemente relacionada à barreira do conhecimento está a barreira técnica. Para que as incríveis previsões sobre a nanotecnologia se tornem realidade, temos de encontrar formas de produzir em massa produtos de tamanho nanométrico como transistores e nanofios. Embora possamos usar nanopartículas para fazer coisas como raquetes de tênis e tecidos que não amassam, ainda não podemos fazer chips para microprocessadores realmente complexos com nanofios.
            Existem algumas preocupações sociais pesadas sobre nanotecnologia também. A nanotecnologia também pode permitir que criemos armas mais poderosas, letais e não letais. Algumas organizações estão preocupadas que nós consigamos apenas examinar as implicações éticas da nanotecnologia nos armamentos depois que esses dispositivos estiverem construídos. Elas encorajam cientistas e políticos a examinar cuidadosamente todas as possibilidades da nanotecnologia antes de se projetarem armas progressivamente poderosas.
Se a nanotecnologia na medicina possibilitar que nos melhoremos fisicamente, isso é ético. Na teoria, a nanotecnologia médica poderia nos tornar mais inteligentes, mais fortes e nos dar outras possibilidades que variam de uma cura rápida à visão noturna. Devemos perseguir esses objetivos? Podemos continuar nos chamando de humanos, ou nos transformaríamos em trans-humanos - o próximo passo no caminho evolutivo do homem? Já que quase toda tecnologia começa sendo muito cara, isso  quer dizer que estaríamos criando duas raças de pessoas - uma raça abastada de humanos modificados e uma população mais pobre de pessoas inalteradas? Nós não temos respostas para essas perguntas, mas várias organizações estão encorajando os nanocientistas a considerar essas implicações agora, antes que seja muito tarde.
Nem todas as questões envolvem a alteração do corpo humano - algumas lidam com o mundo das finanças e da economia.  Se a fabricação molecular se tornar uma realidade, como ela vai impactar o mundo da economia? Assumindo que possamos construir qualquer coisa de que precisemos com o clique de um botão, o que acontece com todos os empregos industriais? Se podemos criar qualquer coisa usando um replicador, o que acontece com a moeda? Devemos mudar para uma economia completamente eletrônica? Nós ainda precisaríamos de dinheiro?
Se nós, na verdade, vamos precisar responder a todas essas questões é uma questão em debate. Muitos especialistas acham que preocupações como grey goo e trans-humanos são muito prematuras, e provavelmente desnecessárias. Mesmo assim, a nanotecnologia vai continuar, definitivamente, a nos impactar à medida que aprendermos mais sobre o enorme potencial da nanoescala.

(Fonte: outrapolitica)



Grude apocalíptico


Eric Drexler, o homem que introduziu a palavra nanotecnologia, apresentou uma visão apocalíptica - o mal funcionamento de nanorrobôs autorreplicadores, duplicando a si mesmos um trilhão de vezes mais, rapidamente consumindo o mundo inteiro à medida que eles tiram carbono do ambiente para construir mais de si mesmos. Isso é chamado de  cenário "gray goo" , em que um dispositivo sintético de tamanho nanométrico substitui todo o material orgânico do planeta. Outro cenário envolve nanodispositivos feitos de material orgâncio, varrendo a Terra do mapa - o cenário "green goo".

(Artigo de Kevin Bonsor e Jonathan Strickland)

O mundo nanotecnológico – Parte I – Percepções de nanoescala


O mundo nanotecnológico – Parte II - Produtos com nanotecnologia

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