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Nanotecnologia na indústria – Conheça as suas aplicações

A nanotecnologia na indústria é um tema definido atualmente como “transversal” porque atravessa áreas, disciplinas e mercados. O próprio Governo Federal disse que é a base para o desenvolvimento de novas tecnologias, da indústria 4.0 e da inteligência artificial.

Na prática, essa ciência permitiu que todo mundo pudesse entender como a matéria se comporta em uma escala nano. Diante disso, advém conceitos e produtos que já são comuns no dia a dia, como o nano chip, linhas inteiras de cosméticos com nanotecnologia e entre outros produtos que estão ganhando mercado pela potencialização de suas propriedades.

A ABDI (Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial) fez uma brincadeira com a expressão, usando a literatura: “quanto menor, melhor” e avaliou que esse tema tem tornado as indústrias brasileiras mais competitivas.

Além do nano chip e cosméticos, você já pensou em quais os usos dessa “pequena” tecnologia no cotidiano das indústrias? As nanopartículas estão em diversos produtos, dos mais conhecidos, como roupas e automóveis, como também áreas de pesquisas avançadas, como a de alimentos e medicina.

Quanto é um nanômetro?

A nanotecnologia se refere a uma escala, que pode ser de matéria, de átomos ou de moléculas, é considerado nanopartículas, dimensões que sejam entre 0,1 a 100 nanômetros. Ela pode ser usada para o desenvolvimento de materiais e componentes para várias áreas do mercado, inclusive, na engenharia de produtos.

O cálculo que precisa ser feito parece fácil, só que traz alguma confusão – até mesmo na indústria. Basicamente, um nanômetro equivale a um bilionésimo do metro, isso quer dizer que um fio de cabelo tem entre 80.000 e 100.000 nanômetros.

Nanotecnologia na indústria

A comparação entre o fio de cabelo com essa medida pode ser a mesma do que comparar o Planeta Terra com uma fruta do tamanho da laranja.

A nanotecnologia na indústria do Brasil

No nosso país, muitas empresas estão investindo muito nesse tema. A nanotecnologia na indústria está presente através do Sisnano (Sistema Nacional de Laboratórios de Nanotecnologias), por exemplo. Ele é composto por 26 centros de pesquisa.

Para esses centros, a tecnologia nano já é uma realidade. O que se prova pelo fato de que é possível comprar componentes prontos e adicionar em fórmulas ou nas composições de novos produtos, visando benefícios como maior resistência e do fato de serem mais leves.

Ainda com foco na indústria, é possível notar o uso da nanotecnologia na criação de revestimentos, a partir de nanopartículas de zinco, de alumina, de sílica, etc. Na prática, uma pessoa pode usar uma camiseta com partículas invisíveis a olho nu, mas com propriedades hidratantes ou repelentes, por exemplo.

Esse é apenas um exemplo dessa área multidisciplinar do qual a nanociência faz parte. Afinal, ela pode estar presente em setores como da construção civil, da indústria química, do agronegócio, da produção mineral, da biomedicina e assim por diante.

A partir de pesquisas diversas, o nosso país aparece no ranking 10 dos países que vão movimentar a indústria nanotecnológica até 2024 ao lado de Estados Unidos, Alemanha, Japão, China, Coreia do Sul, Índia, Taiwan e Malásia.

Os tipos de nanotecnologia

Nem todo pesquisador ou especialista gosta de usar essa definição de tipos de nanotecnologias. No entanto, elas podem servir para que a gente note a importância da evolução desse conceito em toda a humanidade. Veja um breve resumo desses tipos.

Nanotecnologia descendente – acontece quando os mecanismos e as estruturas são classificados de modo ainda menor na escala manométrica. Geralmente, o tamanho é de 0,1 a 100 nanômetros, sendo comum no campo da eletrônica.

Nanotecnologia ascendente – é o contrário do que vimos acima. Nesse caso, ele começa com uma estrutura manométrica que parte do tamanho de uma molécula. Também é comum que tenha um processo de montagem ou automontagem com mecanismos maiores.

Nanotecnologia seca – é usada na fabricação de estruturas de carbono, silício, metais, semicondutores e outros materiais inorgânicos, que não funcionam com umidade.

Nanotecnologia úmida – acontece em sistemas biológicos presentes em ambientes com água (aquoso), como materiais genéticos, membranas, e outros componentes.

Nanotecnologia na indústria

As principais aplicações da nanotecnologia na indústria

Hoje, muitos produtos que são nanotecnológicos estão presentes nas nossas vidas, desde os sprays para automóveis até os shampoos com partículas hidratantes para os fios capilares. E o uso dessas nanopartículas pode ditar os caminhos da próxima revolução industrial, acreditam os estudiosos. 

Veja algumas das aplicações dessa tecnologia nos dias atuais.

Vestuário

É uma área muito conhecida por receber essa tecnologia porque está ligada diretamente ao público-consumidor final. O segmento têxtil une elementos nanoeletrônicos e materiais comuns na fabricação dos tecidos.

O que acontece é uma modificação da estrutura química que transforma o estado físico das novas criações do que se chama de roupas inteligentes. Elas podem ter melhor equilíbrio térmico, secagens mais rápidas, bloqueio de raios ultravioletas, entre outras características.

Cosmético

A partir da mesma explicação acima, os cosméticos que são muito comuns na vida das pessoas, também entram na lista das aplicações da tecnologia nano. Um exemplo vem da criação de partículas que penetram mais profundamente na pele introduzindo os princípios ativos.

Com isso, os produtos se tornam mais eficazes e com ações mais rápidas. Recentemente, o mercado também recebeu os perfumes com nanopartículas, assim como géis para cabelos, desodorantes, cremes estéticos, etc.

Alimentação

A indústria alimentícia se beneficia com os nanobiossensores, usados para detectar patógenos em alimentos. Outro uso vem dos nanocompostos, que melhoram a produção dos alimentos, aumentando a resistência térmica e mecânica.

Saúde

Na área da saúde, a medicina tem recebido bons resultados na nanotecnologia. Isso porque permite que se desbloqueie artérias, ataque células de forma seletiva e repare genes danificados. Além disso, tem a ver com cirurgias mais precisas.

Eletrônica

Entre os exemplos do uso da nanotecnologia na eletrônica tem os nanotubos de carbono. Eles estão sendo ótimos como alternativas frente aos que são fabricados com silício. Então, são usados na criação de microchips e dispositivos de aparelhos eletrônicos.

Há ainda os nanofios quânticos, que são mais leves e ótimos condutores. O grafeno é mais um dos exemplos, que foi encontrado de modo abundante no Brasil e pode ser usado para criar novos equipamentos, como telas flexíveis ao toque.

Energia

Os shoppings e edifícios comerciais de luxo estão usando a tecnologia como forma de revestimento de superfícies. Para quê? Para gerar economia no uso da energia elétrica a partir dos sistemas de refrigeração.

As nanopartículas formam uma membrana que reflete a radiação incidente do Sol e repele a água da chuva. Ou seja, funciona como um repelente térmico, o que minimiza a ação do ar-condicionado, traz mais conforto térmico e menor custo de manutenção.

Biomedicina

Na biomedicina muito se fala em tratamento de doenças que são neurodegenerativas ou de câncer. Então, as características da nanotecnologia permitem que se faça um diagnóstico mais antecipado, isto é, precoce para melhorar os futuros tratamentos.

As substâncias nanos são capazes de destruir as células cancerígenas, por exemplo, sem que danifique outras células saudáveis. Algumas são usadas para melhorar produtos farmacêuticos, como os próprios protetores solares.

Meio ambiente

Quem não poderia ficar de fora é o meio ambiente, que tem um nível de importância muito alto no mundo todo. Ele é tema central no assunto da nanotecnologia e possibilita diversas vantagens, como a filtragem e purificação da água a partir das nanobolhas.

Os nanocatalisadores podem tornar as reações químicas mais eficientes, permitindo maior produção e menor poluição. Incrível, não? Os últimos estudos têm se dedicado a encontrar formas de obter e armazenar energia.

O mercado de atuação das empresas de nanotecnologia

Antes de terminar a leitura, também é interessante ver um outro lado, o de quem está por trás dos investimentos e das aplicações da nanotecnologia. De modo geral, a cada dia se faz uma nova descoberta a partir desse tema, sempre relevante para o mercado.

Assim, é possível entender a nanotecnologia como uma tecnologia de ponta que se desenvolve a cada minuto. Ao passo que empresas privadas e órgãos públicos investem em pesquisas e pessoas para o desenvolvimento de produtos.

As aplicações da nanotecnologia já são realidade no mundo todo. Só que isso não quer dizer que essa área não tenha desafios. Ao contrário, ainda é preciso que se faça muitos investimentos e muitas análises para se criar ainda mais produtos nano.

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