A recuperação americana não pode passar senão pelas nanotecnologias. Tal foi o tom que prevaleceu quando do Nanotechnology Innovation Summit, realizado em Washington em dezembro de 2010, e que novamente foi manifestado no Kavli Futures Symposium, organizado pelo Caltech, em janeiro de 2011.
As nanos? Uma questão de forte consonância nacional, que os americanos não hesitam em colocar como prioridade de sua política de ciência e inovação, acompanhando-a de um esforço sem precedentes na área da formação de estudantes de ciências. Aos olhos dos participantes do congresso de Washington, a corrida em P&D é mundial e o choque pode ser brutal entre os três pólos econômicos (Europa, Estados Unidos e Ásia). "Ou a América, sustentam os defensores dessa recuperação, não tem consciência do perigo". Numerosos pesquisadores estão convencidos de que as nanotecnologias irão permitir, em cinco setores-chave - o meio ambiente, as ciências da vida, as tecnologias da informação, a energia e os transportes -, os principais saltos tecnológicos. Além disso, para que seja possível realizar muitas dessas inovações, segundo eles, é necessário melhorar as capacidades de fabricação de nanomateriais. Este é o objetivo global para os próximos dez anos.
De acordo com o Consulting Resources Corp (CRC) de Lexington, no Massachusetts, EUA, os mais importantes avanços se farão em biomateriais, catalisadores, eletrônica e diagnóstico médico. Assim, o desenvolvimento de uma eletrônica de baixo consumo com Memristors, a comunicação óptica, o computador quântico, os NEMS (nano MEMS), a melhoria das terapias, considerando os dados genéticos do indivíduo, são julgados essenciais. As aplicações potenciais de pesquisa não cessam de tocar em novos setores de atividade. Algumas dentre elas foram classificadas como prioritárias, por conta de seus interesses estratégicos, mas também - consideram os experts presentes no Summit -, por conta das considerações associadas às mudanças climáticas.
Entre elas figuram a independência energética.
Entre elas figuram a independência energética.
Na área da produção e do armazenamento de energia, as pistas mais promissoras se encontram na energia solar. Ela incita todas as cobiças. É uma fonte abundante que os americanos que dispõem de vastas extensões não agrícolas podem valorizar para desenvolver centrais solares. As pesquisas são conduzidas em duas direções: a produção de eletricidade e a fotossíntese artificial.
O consumo de energia pode ser profundamente modificado, graças às grandes contribuições das nanotecnologias. Sem falar de materiais mais leves e resistentes que poderiam contribuir para diminuir o peso dos veículos de transporte e ainda reduzir seu consumo. Um grande número de aplicações se multiplicará na área de armazenamento embarcado de eletricidade e de baterias. A expansão de carros elétricos ainda tropeça nas baterias que, apesar dos progressos reais, têm ainda energia bastante baixa para rodar grandes distâncias. Além disso, elas ainda demandam longos tempos de recarga.
Várias pesquisas no mundo se concentram sobre os nanocondensadores eletrostáticos, que multiplicam por dez a capacidade de armazenamento do clássico condensador eletrostático. Com este dispositivo, em breve será possível armazenar e distribuir eficientemente a eletricidade colhida graças aos meios alternativos (solar, vento, etc.). E isto será realizado numa óptica de produção de massa, sustenta Gary Rubloff, diretor do NanoCenter da Universidade de Maryland (EUA). Para este último, esta tecnologia oferece "uma alta densidade de energia, uma forte potência e um recarregamento rápido, que são essenciais para nossa energia futura". O objetivo a ser atingido consiste em aplicar bilhões de nanoestruturas em uma bateria.
Em breve, carregar baterias em alguns segundos, ao invés de em uma noite, permitirá que se considere com tranquilidade longas viagens; ainda é preciso, é bem verdade, que a rede elétrica forneça uma potência suficiente para permitir esta descarga rápida. Isso supõe a utilização de estações de serviço de energia elétrica para recarregar os carros híbridos. Algumas indústrias já investiram em baterias de cargas rápidas. Utilizando a tecnologia da Altair Nanotecnologias, a Phoenix Motocars construiu um protótipo de carro elétrico, autônomo por 160 km, podendo ser recarregado em apenas 10 minutos. Muitos acreditam que tais baterias poderão estar no mercado daqui a três anos. No futuro, se prevê também que a mesma nanotecnologia venha a ser utilizada para a alimentação energética de instalações industriais.
Outro grande setor prioritário: a saúde.
O mercado das tecnologias médicas também é rico de promessas. É o mais imediatamente perceptível pelos cidadãos. Pesquisas importantes se desenvolvem sobre os implantes, a engenharia de tecidos, o tratamento térmico localizado de tumores, a fabricação de válvulas cardíacas, o auxílio aos testes através do uso de chips de DNA, o auxílio no diagnóstico precoce de doenças, a neuroprótese. Os desenvolvimentos da nanotecnologia deixam entrever a possibilidade de prevenir as doenças e tratar agindo por meio de sensores, de princípios ativos vetorizados, de tecidos sintéticos ou de sistemas de visualização. Pode-se, sem muito esforço, imaginar laboratórios do tamanho de um chip, capazes de fazer um balanço detalhado de um paciente, a partir de uma gota de sangue.
Outro grande setor prioritário: a saúde.
O mercado das tecnologias médicas também é rico de promessas. É o mais imediatamente perceptível pelos cidadãos. Pesquisas importantes se desenvolvem sobre os implantes, a engenharia de tecidos, o tratamento térmico localizado de tumores, a fabricação de válvulas cardíacas, o auxílio aos testes através do uso de chips de DNA, o auxílio no diagnóstico precoce de doenças, a neuroprótese. Os desenvolvimentos da nanotecnologia deixam entrever a possibilidade de prevenir as doenças e tratar agindo por meio de sensores, de princípios ativos vetorizados, de tecidos sintéticos ou de sistemas de visualização. Pode-se, sem muito esforço, imaginar laboratórios do tamanho de um chip, capazes de fazer um balanço detalhado de um paciente, a partir de uma gota de sangue.
No tratamento de cânceres, para melhorar os diagnósticos e o desenvolvimento de terapias-alvo, o objetivo é validar um método adaptável à pessoa, capaz de levar em conta os dados genéticos do indivíduo, a fim de poder reforçar a prevenção e desenvolver o tratamento que convém. Como os fenômenos de conversão energética, os fenômenos bioquímicos se desenrolam na escala nano.
A possibilidade de dispor de materiais nessa escala assegura não só uma melhor compreensão de fenômenos biológicos, mas também a possibilidade de interagir diretamente com eles. Assim, é possível criar marcadores que vêm se posicionar exclusivamente sobre as células doentes e, dessa forma, permitir diagnosticar tumores bem antes que estes sejam visíveis com as tecnologias que hoje dispomos. Outros materiais podem, em seguida, da mesma maneira, "alvejar" essas células para, consequentemente, levar à sua destruição seletiva. Nos tratamentos atuais, as células sadias também podem ser afetadas.
Antes de poder aplicar estes tratamentos, é preciso se assegurar de que as interações dos nanomateriais com o meio biológico não apresentam riscos. Para isso, o desenvolvimento de simulações para avaliar a toxicidade - in silico, além de in vivo e in vitro - são necessárias, dado que os materiais são diversos e as possibilidades de interações são numerosas, o que limita a possibilidade de estudos clínicos completos. Um dos outros objetivos essenciais é o desenvolvimento de métodos de sequenciamento do DNA, rápidos e econômicos, campo que as nanotecnologias deverão revolucionar rapidamente.
O meio ambiente e a água
Nesse campo, as aplicações não são menos generosas. "Armadilhas" nanoestruturadas para eliminar os poluentes provenientes de efluentes industriais, sensores minúsculos susceptíveis de identificar uma poluição atmosférica, membranas seletivas capazes de filtrar contaminantes, detecção e neutralização de pesticidas, despoluição de solos, possibilidades novas para a reciclagem... as nanotecnologias podem fazer proezas! Se conseguirmos, por exemplo, fabricar os equivalentes robôs de insetos de cogumelos ou micro-organismos necrófagos (que se alimentam de matéria em decomposição) e coprófagos (que se alimentam de excrementos), que reciclem os cadáveres ou os excrementos e os reintroduzam no circuito dos nutrientes, as nanos poderão então nos livrar dos resíduos.
O meio ambiente e a água
Nesse campo, as aplicações não são menos generosas. "Armadilhas" nanoestruturadas para eliminar os poluentes provenientes de efluentes industriais, sensores minúsculos susceptíveis de identificar uma poluição atmosférica, membranas seletivas capazes de filtrar contaminantes, detecção e neutralização de pesticidas, despoluição de solos, possibilidades novas para a reciclagem... as nanotecnologias podem fazer proezas! Se conseguirmos, por exemplo, fabricar os equivalentes robôs de insetos de cogumelos ou micro-organismos necrófagos (que se alimentam de matéria em decomposição) e coprófagos (que se alimentam de excrementos), que reciclem os cadáveres ou os excrementos e os reintroduzam no circuito dos nutrientes, as nanos poderão então nos livrar dos resíduos.
Um outro campo no qual o papel das nanotecnologias é benéfico para contribuir com um baixo do consumo de energia é a purificação da água. Isolar a presença de uma substância química ou de um agente bacteriológico na água ou nos produtos alimentares é uma operação dispendiosa, consumidora de energia e que demanda tempo. Amanhã as atividades face à poluição ou qualquer tipo de ameaça poderiam superar estes inconvenientes, graças a sensores químicos e biológicos.
Place Publique (Tradução - MIA).
Fonte: LQES
