Nanotecnologia: a maior pequena inovação em tecnologia

Autor: Judy Howell
Data De Criação: 26 Julho 2021
Data De Atualização: 1 Julho 2024
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Nanotecnologia: a maior pequena inovação em tecnologia - Tecnologia
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Fonte: Demango23 / Dreamstime

Leve embora:

Se você está se perguntando sobre nanotecnologia, a realidade está ficando melhor que a ficção.

Para mais de algumas pessoas, a nanotecnologia tem um tom inerentemente ameaçador. Afinal, os ávidos leitores de ficção científica não esquecerão em breve a nanociência fora de controle do best-seller de Michael Crichton, "Prey". Porém, mais de uma década depois, a nanotecnologia ainda é um tópico importante em laboratórios de pesquisa em todo o mundo e não parece tão perigosa ou quase tão esotérica quanto costumava ser. Atualmente, a pesquisa em nanotecnologia está acontecendo em muitos campos diferentes, da manufatura aos cuidados de saúde, e está desempenhando um papel em muitos tipos diferentes de engenharia. Mas, como muitas chavões, muitas pessoas estão familiarizadas com a nanotecnologia sem saber o que realmente significa ou como os avanços na nanotecnologia provavelmente influenciarão o resto do século XXI. Vamos dar uma olhada nos grandes avanços que essa pequena tecnologia está fazendo no mundo da TI.


O que é nanotecnologia?

Um dos primeiros passos para entender esse tipo de ciência é descobrir que tipo de nanotecnologia em escala trata. Existem duas maneiras principais de fazer isso - a primeira e mais técnica é um pouco mais simples - um nanômetro, como uma unidade básica de tamanho, é um bilionésimo de metro. Em outras palavras, divida o tamanho da cabeça de um alfinete em cerca de um milhão e você obtém um nanômetro.

A nanotecnologia, então, é essencialmente design em escala atômica. Ou quase. Embora a escala atômica seja um pouco menor que a escala nanotecnológica, há uma grande semelhança entre os tamanhos de nano materiais e os de moléculas que ocorrem naturalmente. Além disso, se você pensar na maneira como os átomos se juntam para criar algo em escala macro, faz muito sentido explicar como as indústrias modernas estão usando construções microscópicas para criar produtos e conduzir pesquisas.


Nanotecnologia no campo de TI

Então, qual é o objetivo de fazer algo tão pequeno? A resposta é que, se você chegar aos minúsculos blocos de construção de qualquer coisa, poderá projetar materiais mais fortes ou mais duráveis, melhor proteção ou revestimento ou outros tipos de melhorias. Isso significa grandes mudanças em todos os tipos de fabricação, incluindo alimentos, cosméticos, roupas, cuidados com a saúde e, é claro, eletrônicos. É por isso que nenhuma área da ciência é talvez mais afetada pelas descobertas de nanotecnologia do que o campo de TI, onde o nano-design está renovando rapidamente os padrões de processadores e dispositivos.

Caroline Ross é a chefe associada do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais do MIT; boa parte de seu trabalho lida com várias novas maneiras de criar hardware menor, onde a engenharia em nanoescala pode promover melhorias no armazenamento de dados e nos aplicativos lógicos.Ela diz que o maior potencial das nanotecnologias reside em "estender a escala e a funcionalidade" dos dispositivos.

Ao descrever como a nanotecnologia é usada na montagem, Ross se refere a dispositivos microeletrônicos, que são basicamente construídos em nanoescala. Alguns exemplos? Ross explica que o comprimento do canal dos transistores nos microprocessadores é tipicamente de 20 a 30 nanômetros, e os recursos mais densos dos chips de memória são espaçados por uma distância semelhante, enquanto as espessuras de várias camadas de material também são medidas em nanoescala. Isso fornece uma visão muito clara de quão espantosamente pequenos esses sistemas são - e o que poderia ser conseguido tornando-os ainda menores.

Essas memórias e microprocessadores são feitos usando nanolitografia, que forma as formas e estruturas necessárias para fabricar dispositivos em nanoescala. Esse processo permite que os engenheiros organizem padrões em um substrato para criar dispositivos de estado sólido para armazenamento de dados, lógica, sensores e outras funcionalidades. Um método comum chamado litografia óptica é o padrão da indústria, diz Ross, mas só é eficaz para uma escala de 25 nanômetros ou mais. A nanolitografia menor pode ser feita com um processo chamado litografia por feixe de elétrons, mas Ross caracteriza esse método como lento e relativamente caro. Em vez disso, Ross está estudando a automontagem de materiais poliméricos em nanoescala, que, segundo ela, podem ser eficazes dentro da faixa de 10 nanômetros, e pode se tornar a melhor maneira nova de projetar esses pequenos dispositivos.

Grande futuro

Embora esteja claro que os aplicativos de nanotecnologia têm um grande potencial para o campo de TI e além, a segurança dessas abordagens ainda está no ar. Muitos especialistas afirmam que a nanotecnologia é uma maneira segura e controlável de inovar, mas os relatórios mostram que o FDA está considerando alegações de que a engenharia de nanotecnologia em alguns produtos de consumo pode representar sérios riscos à saúde.

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Por fim, o uso atual da nanotecnologia mostra que, embora os cientistas continuem pesquisando resultados em potencial, sabemos muito mais sobre esse tipo de ciência do que há dez anos.

E lembre-se: o mundo já foi em grande parte aterrorizado pela força invisível da eletricidade. Desde então, nos acostumamos a ter tudo ao nosso redor - e até dentro de nós. O mesmo é provável para a nanotecnologia. O fato de ser tão pequeno é o motivo de nossa preocupação, mas também o que lhe dá um potencial tão grande.