Conhecendo melhor a nanotecnologia

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Publicada pela Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI), a “Cartilha sobre Nanotecnologia” ensina que o objeto mais distante que se pode observar está a 10¹⁸ centímetros de distância, ou seja, o número 1 seguido de dezoito zeros: 1 000 000 000 000 000 000. Por outro lado, a menor coisa existente no universo é conhecida como o comprimento de Planck, equivalente a 4 x 10^-35 centímetros: 0, 00000000000000000000000000000000004. Assim, lembrando que cada ordem de grandeza representa uma potência de 10, pode-se dizer que a diferença entre a maior e a menor coisa existente no universo é de 53 ordens de grandeza. Os prefixos micro, nano, mili, centi são usados para que se possa especificar o fator pelo qual é multiplicada uma determinada grandeza.

Na verdade, estão associados com potências de 10. Assim, como quilo corresponde a um fator 10³, mili corresponde a 10^-3. Na escala nano (nm), o fator de grandeza corresponde a 10^-9. Assim, quando se fala de 1 nanômetro, refere-se a um fator de 10^-9 do metro, ou seja, um bilionésimo do metro: 0,000 000 001m Esse tamanho é aproximadamente 100 mil vezes menor do que o diâmetro de um fio de cabelo, 30 mil vezes menor que um dos fios de uma teia de aranha ou 700 vezes menor que um glóbulo vermelho.

São necessários dez átomos de hidrogênio colocados um ao lado do outro para termos apenas 1 nanômetro. É senso comum considerar os vírus e as células brancas como entidades muito pequenas. Entretanto, dentro da escala nanométrica, as células brancas são enormes, dado que as entidades típicas tratadas pela nanotecnologia geralmente estão entre 1 e 100 nm. Não se pode esquecer que 1.000 nanômetros é igual a 1 mícron, portanto as células brancas podem ter até 10 microns ou 104 nm,

A história disso tudo se deu no início do século XX, quando entrou em cena Ernest Rutherford (1908) propondo o modelo de átomo similar ao “sistema solar”, depois de descobrir que os átomos eram constituídos, em sua maioria, de espaço vazio com um núcleo denso positivamente carregado e circundado por elétrons (negativos). Depois, Niels Bohr (1915) propôs o modelo pelo qual os elétrons giravam ao redor do núcleo em órbitas circulares e que somente algumas órbitas eram permitidas. Este modelo do átomo permitiu explicar o espectro de emissão do átomo de hidrogênio.

Essas contribuições mostram claramente que os homens de ciência há muito tempo vêm se preocupando com o “muito pequeno”. Todavia, não foi só a ciência que avançou na direção do entendimento das relações entre tamanho e propriedades. Vários processos artesanais muito antigos se assemelham às nanofabricações de hoje. São notáveis os pigmentos feitos à base de metais e seus compostos, sobretudo ouro, cobre e ferro, que serviram para construir os maravilhosos vitrais de catedrais da Europa. O termo “nanotecnologia” foi cunhado por Norio Taniguchi, em 1957, e abarcava em seu significado máquinas que tivessem níveis de tolerância inferiores a 1 mícron (1.000 nm).

Outros acontecimentos importantes permitiram a percepção da relevância da nanotecnologia. O trabalho de Gerd Binning e Heinrich Roher, criadores do microscópio de tunelamento (scanning tunneling microscope), instrumento que permitiu a criação, modificação e processamento de imagens eletrônicas de átomos individuais, por meio de um software de computador, em 1981. A descoberta dos fulerenos, que são a terceira forma mais estável do carbono, por Robert Curl, Harold Kroto e Richard Smaley, em 1985. A publicação do livro de Eric Drexler, Engines of Creation, que efetivamente popularizou a nanotecnologia, em 1981. O feito de Donald Eigler ao lograr escrever o nome IBM, em 1989, com átomos individuais do elemento xenônio (Xe). A descoberta dos nanotubos de carbono, que são estruturas cilíndricas formadas por átomos de carbono e que possuem alta resistência, por Sumio Lijima, no Japão, em 1991. As nanoestruturas podem, basicamente, ser feitas de dois modos: “de cima para baixo” (top-down) e “de baixo para cima” (botton-up).

No top-down impõe-se uma estrutura no sistema por meio da definição de padrões e sua criação utilizando partes maiores. Nesse caso há necessidade do uso de maquinaria capaz de reproduzir os padrões, como é o caso da confecção de chips, que utiliza a técnica de litografia e derivados (processo de gravação com luz). No top-down parte-se do entendimento e controle do comportamento quântico intramolecular, de moléculas especificamente desenhadas e sintetizadas. Usam-se superfícies para localizá-las e estabilizá-las.

Os sistemas são interconectados, partindo-se de partes atômicas e/ou moleculares. Neste processo aproveita-se da auto-organização. Em outras palavras, as coisas funcionam como partes que se encaixam. Começa-se com um “bloco de construção” e o sistema avança na direção de sua condição de maior estabilidade. De maneira geral, os processos top-down são realizados em sistemas secos, enquanto que os botton-up são realizados em meio aquoso ou solvente orgânico.

Os físicos e engenheiros preferem os processos top-down, ao passo que químicos e biólogos utilizam mais os processos botton-up. A nanotecnologia não é somente promessa de futuro. Existe uma nanotecnologia permeando quase todo o setor produtivo mundial, ainda que de forma mais pronunciadamente incremental do que revolucionária, começando a fazer parte dos portfólios de um grande número de empresas, sejam as tipicamente nanotecnológicas, sejam aquelas que estão rapidamente se adequando aos novos tempos.

Há várias previsões para o mercado global da nanotecnologia envolvendo a produção e a comercialização de produtos e equipamentos. Das mais às menos otimistas, todas convergem para o valor de mais de um trilhão de dólares, em 2015. Os mais otimistas chegam a falar em US$ 3,5 trilhões, em 2015, como é o caso de Josh Wolf, da Lux Capital (USA). Segundo ele, o mercado global de nanotecnologia faturou, em 2007, cerca de US$ 146,4 bilhões. Este tamanho de mercado – juntamente com o potencial multi-industrial da nanotecnologia – tem feito crescer o interesse de governos, corporações, empresas de capital de risco e pesquisadores acadêmicos pela nanotecnologia. Existem no mundo mais de 60 iniciativas nacionais voltadas para a área. Para o governo americano, de 1997 a 2005, aproximadamente US$ 18 bilhões foram investidos globalmente em nanotecnologia.

Quer ler mais sobre o assunto nesse site: https://qualidadeonline.wordpress.com/category/nanotecnologia/

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Nanotecnologia: introdução, preparação e caracterização de nanomateriais e exemplos de aplicação

A nanotecnologia representa atualmente um dos temas de maior interesse em todo o mundo, por seu enorme e revolucionário potencial de aplicação nos mais variados setores industriais (plástico, farmacêutico, química, etc.). Para mais informações clique aqui.

A nanotecnologia, a saúde dos trabalhadores e o meio ambiente

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Já publiquei um texto nesse site sobre a nanotecnologia: https://qualidadeonline.wordpress.com/2010/02/11/a-nanotecnologia-no-brasil/ Além disso, para ter uma ideia da diminuta dimensão de 1 nanômetro (nm), ou 1 bilionésima parte de 1 metro, ou 1 milionésima parte de 1 milímetro, pense que a espessura (diâmetro) de um fio de cabelo é de cerca de 80.000 a 100.000 nm; as bactérias têm tamanho de alguns mil nm; um glóbulo vermelho do sangue tem cerca de 5.000 a 7.000 nm; os vírus têm diâmetros que variam entre algumas dezenas de nm até 200 nm; uma molécula de DNA (que carrega o código genético) tem cerca de 2 nm de largura; e dez átomos de hidrogênio, um ao lado do outro, têm tamanho de 1 nm.

Assim, já há uma preocupação com os impactos que a nanotecnologia pode gerar sobre a saúde humana e o meio ambiente. Em 2007, em vários países, principalmente nos mais ricos, já havia 1.300 empresas, de 76, fazendo pesquisas para aplicação em eletrônica, engenharia, máquinas, vestuário, defesa, veículos, agricultura, alimentação, medicina, odontologia e cosméticos, entre outros. Não há dúvida de que toda essa tecnologia traz muitos benefícios. Afinal, já há instrumentos médicos e farmacêuticos como bandagens capazes de impedir a respiração das células dos micróbios ou biomembranas que induzem a formação de novos vasos sanguíneos e tecidos na superfície onde é aplicada. Ou mesmo de aparelhos de tevê que podem ser dobrados e colocados no bolso, celulares que conjugam telefone, e-mail, câmera

O problema é que não há estudos sobre os impactos dessas nanopartículas à saúde e ao meio ambiente. Faltam ainda instrumentos e modelos para avaliar tanto a exposição como o impacto ao longo de seu ciclo de vida. Ninguém sabe nada. Nem médicos, nem cientistas. “De tudo que se gasta em pesquisas de novos nanoprodutos, em todo o mundo, nem 10% é destinado à pesquisa de impacto”, afirma a química Arline Arcuri, pesquisadora da Fundacentro.

“Precisamos gerar conhecimento sobre esse que é considerado o fato mais importante desde a Revolução Industrial, mas que, ao mesmo tempo, pode ser uma ameaça”, diz Arline. Segundo ela, o ideal é que todas as pessoas expostas sejam identificadas, submetidas a um exame minucioso e acompanhadas periodicamente. Assim será possível conhecer um pouco do impacto à saúde.

Em agosto, pela primeira vez, foram publicados resultados de uma pesquisa com humanos expostos a nanopartículas. O estudo, feito na China, relatou que sete moças chinesas sofreram danos pulmonares permanentes e duas delas morreram após trabalharem por meses sem proteção numa fábrica de tintas que usa a tecnologia. No entanto, vários estudos já constataram danos pulmonares em ratos de laboratórios expostos às nanopartículas.

O relatório Expert Forecast on Emerging Chemical Risks (http://osha.europa.eu/en/publications/reports/TE3008390ENC_chemical_risks), elaborado por 49 peritos de toda a Europa, coloca as nanopartículas no topo da lista de substâncias para as quais os trabalhadores necessitam de proteção. A nanotecnologia é utilizada, por exemplo, em produtos cosméticos e de TI e deverá crescer rapidamente num mercado europeu global que movimenta milhares de milhões de euros. Embora seja necessário investigar com maior profundidade o grau dos danos provocados pelas nanopartículas na saúde humana, existem informações suficientes disponíveis para criar práticas internas com vista a reduzir a exposição nos locais de trabalho.

Em muitas profissões, a exposição da pele dos trabalhadores a produtos químicos conduz a um aumento do número de pessoas afetadas por doenças alérgicas. Estima-se que os produtos químicos são responsáveis por até 90% das doenças da pele, ocupando o segundo lugar (13,6%) entre as doenças profissionais, a seguir às lesões músculo-esqueléticas. Apesar disso, não existe um método científico aprovado para avaliar o efeito dessas substâncias na pele ou para determinar níveis de exposição dérmica seguros.

O relatório destaca igualmente substâncias passíveis de provocar cancro, por exemplo, os gases de escape dos motores a gasóleo. No que respeita às substâncias tóxicas, que trazem riscos para a saúde reprodutora, o nível de sensibilização é ainda muito escasso e estigmatizado como um problema de saúde das mulheres. Estas substâncias muito raramente são tidas em conta para efeitos de avaliação de risco e prevenção nos locais de trabalho.

As profissões que suscitam novas preocupações, em que o risco de contacto com substâncias perigosas é elevado, incluem, entre outras, a gestão de resíduos e atividades de construção e manutenção, como os serviços de limpeza ou de prestação de cuidados ao domicílio. As exposições combinadas a vários produtos químicos são a regra e não a exceção, e existe uma tendência para subestimar a verdadeira dimensão de cada um dos riscos quando analisados separadamente.

A nanotecnologia possibilita a fabricação de produtos com características diferenciadas ao manipular a estrutura molecular, alterando a geometria ou arquitetura da composição das moléculas dos materiais. A partir desta modificação geométrica, os elementos adquirem características físico-químicas diferentes das tradicionais, ou seja, diferentes daquelas conhecidas no tamanho em que aparecem na natureza. É possível tomar como exemplo o caso do diamante e da grafite. Os dois são feitos de carbono (C): a arrumação distinta das moléculas de carbono dá as características de um e de outro. Na nanotecnologia é possível transformar materiais: nanotubos de carbono são rígidos, chegando a ser 100 vezes mais resistentes que o aço e, ao mesmo tempo, seis vezes mais leve, sendo condutores ou supercondutores elétricos.

Já existem vários produtos no mercado que utilizam nanotecnologia, sem o conhecimento da sociedade, uma vez que os produtos não são rotulados e não há regulamentação específica. Entre esses produtos encontram-se tecidos resistentes a manchas e que não amassam; raquetes e bolas de tênis com maior durabilidade; capeamento de vidros e aplicações antierosão a metais; filtros de proteção solar; materiais para proteção contra raios ultravioleta; tratamento tópico de herpes e fungos; produtos para limpar materiais tóxicos; produtos cosméticos; aditivos de alimentos; sistemas de filtros para ar e água, geladeiras e máquinas de lavar roupa com ação antibactericida.

No Brasil, algumas estimativas indicam a existência de cerca de mais de 50 empresas envolvidas com projetos e desenvolvimento de produtos em nanotecnologia, interagindo com o setor acadêmico. O mercado mundial de produtos e processos nanotecnológicos movimentará, nos próximos dez anos, cerca de um trilhão de dólares e os maiores investimentos concentram-se em países como Estados Unidos, Japão e União Européia, além de Coréia do Sul e Taiwan. As características inéditas da nanotecnologia levantam algumas hipóteses sobre as possibilidades e os riscos trazidos por essa nova tecnologia. Os materiais são alterados em uma escala que não é visível ao ser humano, nem mesmo com o auxílio de um microscópio convencional. Simplesmente, para visualizar o tipo de mudança efetuada na matéria em escala nano, é necessário um grande investimento em equipamentos científicos.

Mudanças nas propriedades dos materiais em escala nano causam alterações também em sua microlocomoção (ou seja, seu movimento através da matéria), bem como sua potencialidade para invadir barreiras, como a pele humana e membranas (como poderá ocorrer em membranas do cérebro e pulmão, por exemplo). Ao serem desenvolvidas novas propriedades da matéria, evoca-se a necessidade de estabelecer mecanismos de controle dos processos desencadeados em escala nano. Essas características colocam em evidência os desafios de monitoramento, apropriação, propriedade e controle social dessa tecnologia.

É possível prever que os dispositivos invisíveis ao olho humano, móveis e autorreplicadores representarão desafios inéditos para a sociedade. A questão é o que deve ser controlado e quais instituições devem exercer os controles? O cidadão comum não será mais capaz de observar todas as atividades relevantes ao seu redor, enquanto as autoridades serão pressionadas a prover assistência e orientação contra a invasão da privacidade por parte dos produtores ou proprietários da tecnologia. Os riscos inerentes à introdução de novas tecnologias exigem um diálogo constante com a sociedade civil. Novas descobertas se transformam em produtos e chegam ao mercado consumidor, mas também geram resíduos que são despejados no meio ambiente. Em recente Simpósio Internacional, realizado em São Paulo, na Fundacentro, foi gerado um manifesto sobre o assunto. Para ler, clique no link http://www.fundacentro.gov.br/dominios/ctn/anexos/Simposio_nano_internacional_Manifesto.pdf

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A nanotecnologia no Brasil

O objetivo da nanotecnologia é o de criar novos materiais e desenvolver novos produtos e processos baseados na crescente capacidade da tecnologia moderna de ver e manipular átomos e moléculas. Os países desenvolvidos estão investindo muito dinheiro nessa nova fronteira da ciência. A nanotecnologia é a aplicação da ciência de sistemas em escala nanométrica. Um nanômetro (nm) é 1 bilionésimo de metro; reais sistemas em escala nanométrica têm tamanhos que variam de 1 a 100 nm.

Se esse regime está entre o mundo subnanométrico de átomos individuais, o tamanho típico padrão num circuito eletrônico de última geração está por volta de 200 nanômetros. É um regime onde a física, a química e a biologia se aglutinam para criar a nanociência, de onde a ciência da nanotecnologia possa começar. Segundo o ex-diretor do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron e idealizador do Centro Nacional de Referência em Nanotecnologia, Cylon Gonçalves da Silva, as aplicações em catálise, isto é, na química e na petroquímica, em entrega de medicamentos, em sensores, em materiais magnéticos, em computação quântica, são alguns exemplos da nanotecnologia sendo desenvolvidos no Brasil.

“O que precisamos agora é aprender a transformar todo esse conhecimento em riquezas para o país. A nanotecnologia é extremamente importante para o Brasil, por que a indústria brasileira terá de competir internacionalmente com novos produtos para que a economia do país se recupere e retome o crescimento econômico. Essa competição somente será bem-sucedida com produtos e processos inovadores, que se comparem aos melhores que a indústria internacional oferece. Isto significa que o conteúdo tecnológico dos produtos ofertados pela indústria brasileira terá de crescer substancialmente nos próximos anos e que a força de trabalho do país terá de receber um nível de educação em Ciência e Tecnologia muito mais elevado do que o de hoje. Esse é um grande desafio para todos nós”, explica.

As relações entre nanociência e nanotecnologia reproduzem ao nível nanométrico as mesmas relações entre ciência básica e as aplicações tecnológicas do conhecimento científico. Manipulando átomos e moléculas, os pesquisadores anunciam a possibilidade de criar medicamentos mais eficazes, materiais mais resistentes, computadores com maior capacidade de armazenamento e diversos benefícios socioambientais. “Saber é poder”, lembrando desta frase do filósofo inglês Bacon, o professor do Curso de Especialização em História da Ciência na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Mauro Lúcio Leitão Condé, comenta que “a idéia moderna de ciência como transformadora da natureza apresenta grandes implicações econômicas e a nanotecnologia está nesse epicentro”.

Quando se fala das pesquisas em nanotecnologia geralmente se distinguem os objetos de estudo, as técnicas utilizadas e os diferentes produtos que serão gerados (nanomagnetismo, metais ultrafinos, drogas nanocristalinas, nanofibras poliméricas e outros). Mas não são apenas essas as diferenças que existem entre as pesquisas. Segundo Condé, existe também uma diversidade de idéias sobre o que é o fazer científico, presentes nos diferentes campos da nanotecnologia. “Neste século, muitos pesquisadores ainda fazem ciência a partir do paradigma clássico. A nanotecnologia, por exemplo, avança em algumas direções, mas ainda permanece em parte presa ao pensamento clássico quando o assunto é a racionalidade científica e a fragmentação do conhecimento”.

Ainda existe a idéia da ciência como produtora de uma verdade única e essa idéia ainda orienta a produção de conhecimentos no campo científico, comenta Condé. Porém, a maioria dos cientistas que trabalha com a matemática, por exemplo, pensa a ciência como a busca por uma verdade pontual, a busca pela resposta a certas perguntas, diz o pesquisador. “A matemática define-se muito mais como uma atividade de criação do que como de descoberta ou revelação”, conclui.

A coexistência de pesquisas que se orientam por múltiplos paradigmas da ciência — que marcaram os séculos XVII, XIX e XX — é uma marca da produção científica multidisciplinar, como a nanotecnológica. Walter Carnielli, diretor do Centro de Lógica, Epistemologia e História da Ciência (CLE), da Unicamp, comenta que “isso não é um problema, não é errado de errado na coexistência dos múltiplos paradigmas dentro da mesma comunidade científica, mas é preciso perceber que existem diferenças que têm que ser reconhecidas”.

A nanotecnologia agrega práticas e métodos das ciências naturais e das ciências formais. As ciências formais independem do empirismo, de laboratórios, de experimentação, diferenciando-se das ciências naturais porque lidam com problemas que “existem apenas na cabeça dos cientistas, não têm substância, não se alimentam, são feitos apenas de hipóteses e de suas conseqüências”, comenta Carnielli. Os sistemas computacionais e os softwares são produtos bastante interessantes das ciências formais. Recentemente, a filosofia tem se dedicado a estudar os problemas que emergem das ciências formais e que envolvem, entre outras áreas, a matemática, as ciências cognitivas, a semiótica, a semiologia e a lógica.

A lógica, por exemplo, se transformou na linguagem básica das ciências formais. Em outras áreas, como na física tradicional, a linguagem utilizada baseia-se largamente no paradigma do cálculo diferencial de Isaac Newton e Gottfried Leibniz do século XVII, diz Carnielli. Essa mudança na linguagem produziu mudanças também nos referenciais das pesquisas, que passaram a depender de questões ligadas ao tempo, à sincronicidade e à assincronicidade, aos agentes e à ética formal, e às lógicas que investigam o que é crer e conhecer e o que é consistência e coerência. Todas essas questões precisam ser pesquisadas e conhecidas para serem criados os sistemas computacionais, explica Carnielli. E acrescenta “um dos focos de estudo das ciências formais é o que pode e o que não pode ser expresso por um sistema, o que a matemática, a lógica, e em particular o computador podem ou não expressar, ou seja, os limites que determinam o campo da cientificidade”.

O reconhecimento do valor epistêmico dos sistemas computacionais tem sido cada vez maior a partir de resultados apresentados por pesquisas como as do campo nanotecnológico, que utilizam simulações computacionais para demonstrar o comportamento de átomos e moléculas. Pesquisadores da Unicamp e USP que descreveram o comportamento dos átomos de nanofios de ouro – um material estratégico para a fabricação de componentes de computadores – alcançaram êxito e precisão graças aos cálculos e simulações realizadas em computadores. Além disso, conseguiram informações inusitadas sobre a organização dos átomos, tornando ainda mais expressiva a importância da simulação por computadores. Ela tem, inclusive, antecipado a própria experiência em grande parte das pesquisas. O uso dos produtos das ciências formais – como os softwares – por pesquisas das ciências naturais podem propiciar economia de tempo e dinheiro.

A inauguração das ciências formais pode ser associada à emergência da geometria não euclidiana de Lobachevsky-Bolyai-Gauss, no século XIX. Essas ciências propõem objetos desvinculados de uma realidade empírica, que “não existiriam” se fossem levados em consideração os referenciais antigos: uma reta que não é reta, um círculo que não é redondo, retas tais que por um ponto fora delas passa mais de uma paralela, ou nenhuma paralela, comenta o filósofo. A física, somente muito tempo depois, passou a utilizar a geometria não euclidiana. De maneira análoga, o século XX concebeu as lógicas não-clássicas. Carnielli diz que começou estudando as lógicas não clássicas, que na época eram consideradas as mais exóticas, “sempre tive a crença de que algum dia isso seria importante, apesar de parecerem naquele momento heterodoxias absurdas. Hoje, essas lógicas são utilizadas na engenharia de software e na teoria de bancos de dados. “O quanto dessa ciência formal será possível utilizar e de que forma?”, pergunta Carnielli, para afirmar que essa é uma das inquietações que movimenta hoje a filosofia das ciências formais.

Para competir em pesquisas de ponta, seguindo a tendência dos mais importantes Institutos Nacionais de Metrologia (INM), o Inmetro, por meio da Divisão de Materiais, começa a fazer no Brasil as primeiras experiências com metrologia em OLEDs no Centro de Dispositivos Orgânicos (CeDO), uma das áreas de pesquisas do Centro de Nanometrologia, coordenado pelo físico Carlos Alberto Achete. “Nesse novo contexto, o papel do Inmetro é o de garantir a confiabilidade dos produtos. Para garantir a qualidade de um OLED, você precisa de medidas de controle, como a padronização de materiais de luminosidade. É esse padrão que vai garantir a eficiência. Esse é um nicho onde o Inmetro pode apoiar a indústria, ajudando a fabricar melhores dispositivos como estratégia na busca de aumento de eficiência produtiva e de inovação tecnológica”, resume.

A tecnologia dos OLEDs (dispositivos orgânicos emissores de luz) vai revolucionar a vida dos consumidores. O futuro será flexível, multifuncional – um só OLED pode ser TV, Internet, telefone – e cada vez menor, miniaturizado. Os OLEDs são uma aplicação da Eletrônica Molecular (EM), uma das partes da nova visão científica de Nanociência e Nanotecnologia e está se configurando como uma das áreas mais estratégicas para o desenvolvimento tecnológico de muitos países.

Os OLEDs são fontes luminosas, que podem ser produzidos em qualquer tamanho, num grande número de substratos, incluindo a plástica flexível. A maioria das aplicações com OLEDs é de displays pequenos como celulares, tocadores MP3, máquinas fotográficas. Estão sendo criados monitores para laptops, roupas inteligentes e, no Japão, relógios incrustados sobre roupas. As vantagens dos OLEDs, em comparação com os atuais displays de cristais líquidos (LCDs), incluem baixo consumo de energia elétrica, mobilidade de transporte, economia de espaço e preço baixo.

Com a crescente adoção da nanotecnologia na fabricação de produtos de consumo, a organização Innovation Society propôs um modelo para uma Pirâmide da Nano Informação. O objetivo da proposta é debater os desafios e as responsabilidades para a preservação das informações sobre os nanomateriais utilizados em cada produto ao longo da cadeia de valor. O modelo pode contribuir para resolver e analisar as áreas críticas na cadeia de valor.

Segundo a proposta, há grandes desafios a serem vencidos pela indústria, pelas autoridades, pelas agências de fiscalização e até pelas companhias de seguro. Entre esses desafios para o futuro destacam-se: encontrar instrumentos adequados e confiáveis para transferir dados e informações específicos da nanotecnologia ao longo da cadeia de valor e para satisfazer as necessidades dos consumidores; garantir que o fluxo de nanoinformações (a montante e a jusante) não seja interrompido; e dividir os custos e as responsabilidades dessa cadeia de nanoinformações entre as partes responsáveis.

A Pirâmide combina diferentes ferramentas de transferência de informações entre os diferentes níveis da cadeia de valor para garantir que os dados nanoespecíficos (e, se necessário, os aspectos de segurança envolvidos) sejam transferidos de forma adequada, da indústria até a reciclagem. Há uma preocupação crescente com os riscos advindos do uso das nanopartículas. Algumas pesquisas iniciais apontam riscos tanto para o meio ambiente quanto para a saúde humana, embora as amostragens ainda sejam insuficientes para conclusões definitivas. A Pirâmide da Nano Informação é o primeiro esforço que leva em consideração os aspectos econômicos, sobretudo a preparação para a reciclagem dos produtos com nanotecnologia.

  

A Pirâmide da Nano Informação é o primeiro esforço que leva em consideração os aspectos econômicos, sobretudo a preparação para a reciclagem dos produtos com nanotecnologia.[Imagem: Innovation Society]

Alguns exemplos de aplicação (Fonte: Nanotechnology Research Directions: IWGN Workshop Report)

Indústria automobilística e aeronáutica	Materiais mais leves, pneus mais duráveis, plásticos não-inflamáveis e mais baratos, etc.
Indústria eletrônica e de comunicações	Armazenamento de dados, telas planas, aumento na velocidade de processamento, etc.
Indústria química e de materiais	Catalisadores mais eficientes, ferramentas de corte mais duras, fluidos magnéticos inteligentes, etc.
Indústria farmacêutica, biotecnológica e biomédica	Novos medicamentos baseados em nanoestruturas, kits de autodiagnóstico, materiais para regeneração de ossos e tecidos, etc.
Setor de fabricação	Novos microscópios e instrumentos de medida, ferramentas para manipular a matéria em nível atômico, bioestruturas, etc.
Setor energético	Novos tipos de bateria, fotossíntese artificial, economia de energia ao utilizar materiais mais leves e circuitos menores, etc.
Meio ambiente	Membranas seletivas, para remover contaminantes ou sal da água, novas possibilidades de reciclagem, etc.
Defesa	Detectores de agentes químicos e orgânicos, circuitos eletrônicos mais eficientes, sistemas de observação miniaturizados, tecidos mais leves, etc.