Apesar do seu tamanho, a nanotecnologia está a ter um impacto industrial
O campo emergente da nanotecnologia há muito que é considerado obscuro, se não mesmo um pouco assustador. No entanto, a nanotecnologia está a provar o seu potencial em diferentes sectores, levando as empresas a pensar em como a sua organização poderia beneficiar de máquinas e materiais minúsculos. Eis seis áreas em que a nanotecnologia já mostrou uma promessa gigantesca.
1) Nanomedicina
Usando sistemas portadores de nanoescala, os medicamentos podem ser fornecidos de uma forma muito mais direccionada e eficiente. A nanomedicina combina propriedades químicas e mecânicas para ajudar pacientes e praticantes, procurando fabricar medicamentos que chegam à área pretendida muito mais rapidamente do que as injeções ou pílulas tradicionais. Ao contrário dos medicamentos existentes, as nanopartículas podem atravessar certas barreiras biológicas dentro do corpo.
No entanto, apesar de inúmeros estudos, a nanomedicina permanece largamente teórica. Neste momento, a maioria dos trabalhos sobre nanomedicina tem estado confinada a ensaios clínicos e ainda não entrou nos cuidados de saúde convencionais. Mesmo assim, de acordo com um relatório publicado pela Transparency Market Research, o mercado global da nanomedicina deverá atingir 177,6 mil milhões de dólares até ao final do ano. Os usos futuros poderiam incluir tratamentos para várias doenças como Alzheimer, câncer e diabetes, bem como tratamento de resistência antimicrobiana e tecidos nano-engenheirados.
2) Fabricação
Muita discussão em torno da nanotecnologia envolve como ela pode ser usada na fabricação. A realização de processos à escala nanométrica reduz os custos, melhora a eficiência e melhora a qualidade dos materiais. Por exemplo, o ArcelorMital produz aço incorporado com nanopartículas que lhe permite fazer vigas e placas mais leves, finas, mas mais fortes. A MesoCoat desenvolveu um revestimento de nanocomposto chamado CermaClad para tubos na indústria petrolífera, para oferecer resistência à corrosão. O revestimento pode ser aplicado a uma temperatura mais baixa e a uma velocidade mais rápida do que os métodos convencionais, levando a tubos de custo reduzido e mais baratos.
Outra inovação nano interessante na fabricação são as pontas de diamante em nanocomposto. Trabalhando com pesquisadores da Universidade de Illinois e da Universidade da Pensilvânia, a Advanced Diamond Technologies criou um novo tipo de nano ponta para processamento térmico feito inteiramente de diamante. Parece excessivo, mas não esqueçamos que as pontas de diamante têm 10nm de diâmetro…
3) Energia
Um dos principais ramos de energia onde a nanotecnologia é considerada como tendo um potencial particular é o solar. Nas células solares nano projetadas, partículas menores e materiais com diferentes estruturas moleculares facilitam uma maior absorção de energia. Infelizmente, os esforços da NanoSolar para levar as nano células solares ao mercado falharam, e a empresa foi forçada a encerrar em 2013. Em anos mais recentes, a energia solar tem recebido um interesse renovado. Existe agora uma longa lista de empresas solares que poderiam aproveitar a nanotecnologia nos seus produtos.
Além da energia solar, a nanotecnologia está a ser aplicada em baterias de iões de lítio. Candace Chan, professora de engenharia na Universidade Estadual do Arizona, desenvolveu um método para tornar as baterias mais seguras, substituindo o líquido inflamável dentro delas por nanomateriais cerâmicos sólidos e condutores de lítio. O uso mais amplo de nanomateriais na construção também pode melhorar a eficiência da iluminação e do aquecimento, uma vez que as nanopartículas são muito melhores na absorção.
4) Electrónica
Num mundo dominado por dados, é vital manusear a informação rapidamente e em escala. Felizmente, quando se trata de eletrônica, a nanotecnologia pode fornecer os chips menores, mais rápidos e mais poderosos necessários para atender às grandes demandas de dados. Utilizando nanotubos de carbono, a empresa nanotecnológica Nantero desenvolveu um chip de memória NRAM (Nanotube Nonvolatile Random Access Memory) para substituir os chips de memória Flash de alta densidade.
Intel também foi rápida a reconhecer os benefícios da electrónica alimentada por nanotecnologias. Em 2014, a empresa lançou o primeiro processador de 14nm para PCs finos e sem ventilador. O chip Core M era 50% menor e 30% mais fino que o seu predecessor, e foram rapidamente revelados outros planos para uma versão de 10nm. Então, em 2015, um consórcio liderado pela IBM, concorrente da Intel, revelou um chip de teste de 7nm. O chip é o resultado de um projeto de pesquisa de cinco anos, no valor de 3 bilhões de dólares. Em outras palavras, graças à nanotecnologia, a Lei de Moore vive em.
5) Alimentos
Nanotecnologia está ajudando a resolver a questão global dos resíduos alimentares, tornando os alimentos e as embalagens de alimentos mais duráveis e resistentes a bactérias. Se os alimentos durarem mais tempo, menos será deitado fora pelos consumidores ou rejeitado pelos supermercados. Por exemplo, os nanocompósitos de argila estão sendo usados em garrafas, caixas de papelão e filmes de embalagem para fornecer uma barreira impermeável a gases como oxigênio ou dióxido de carbono. Os recipientes foram incorporados com nanopartículas de prata para matar bactérias, e estão sendo desenvolvidos nanosensores para detectar bactérias e outros contaminantes como salmonelas em plantas de embalagem.
Na fase de crescimento, redes de nanosensores e dispensadores podem ser usadas em todas as fazendas e campos para reconhecer quando uma planta precisa de nutrientes ou água. Os dispensadores podem então libertar fertilizantes, nutrientes ou água, conforme necessário, antes que a planta mostre sinais de carência. Os nanopesticidas podem reduzir o impacto químico nas plantas, activando apenas uma vez ingeridos por um insecto.
6) Cidades inteligentes
Todos os exemplos acima referidos mostram porque é que a nanotecnologia será instrumental na construção de infra-estruturas de cidades inteligentes. As cidades inteligentes criam uma quantidade monumental de dados que devem ser transmitidos entre e dentro das redes. A tecnologia de ondas milimétricas habilitada pela nanotecnologia como o mmLink da Teraphysics é um exemplo de como a nanotecnologia pode tornar isto muito mais fácil, transportando dados sem uma infra-estrutura de apoio. Em 2017, a Teraphysics lançou uma campanha de crowdfunding e também entrou em conversações com as principais operadoras sem fio. O objetivo final da empresa é usar a rede nano habilitada para fornecer um backbone para adoção 5G.
Outras aplicações incluem o uso de nanomateriais em usinas de energia, instalações de tratamento de água e infra-estrutura viária, bem como a instalação de nanosensores para monitorar os níveis de poluição do ar e outras métricas ambientais.
Um pequeno passo…
Nanotecnologia não se trata apenas de pequenos robôs autônomos. Sábio setorial, os cuidados de saúde se destacam como o adotante mais entusiasta. Aplicações recentes em energia, especialmente no que diz respeito à energia solar, têm ajudado a despertar o interesse das empresas pela nanotecnologia. E, à medida que as cidades inteligentes passam da teoria à realidade, a nanotecnologia pode fornecer uma resposta aos dilemas de dados. Não só isso, mas a nanotecnologia já está a contribuir para ambientes mais sustentáveis. A nanotecnologia foi além das páginas da ficção científica para representar uma oportunidade para essencialmente todas as indústrias.