Há mais de 2.500 anos, alguns filósofos gregos se perguntavam se a
imensa variedade do mundo que nos cerca não pode ser reduzida a
componentes mais simples. A própria palavra átomo vem daquele tempo e
significa "indivisível". A última fração da matéria, segundo esses
filósofos o "tijolo" fundamental de tudo o que existe, não poderia mais
ser dividida em outras partes mais simples. Podemos fazer uma comparação
elementar, apenas para fins didáticos. Em uma padaria, você encontra
uma grande variedade de pães, bolos, biscoitos, tortas, todos produzidos
a partir de um pequeno número de ingredientes: farinha, fermento,
manteiga, óleo, açúcar, chocolate etc... Muitas vezes, os ingredientes
de pães diferentes são os mesmos, apenas mudam suas quantidades
relativas e a forma de preparação. Da mesma maneira, quando olhamos o
mundo a nossa volta, vemos uma variedade incrível de seres vivos e
objetos inanimados, de um grão de areia a galáxia, de um vírus a uma
baleia. Quantos tipos de "ingredientes" diferentes são necessários para
produzir esse mundo?
Os átomos são formados por um núcleo
positivo, onde reside praticamente toda sua massa, e por elétrons,
negativos, que circulam em torno do núcleo. Sabemos, também, que ocorrem
naturalmente no universo apenas noventa e dois tipos de átomos
diferentes. Estes tipos podem ser classificados pelo número de prótons
(partículas sub-atômicas de carga elétrica positiva) contidos em seus
núcleos. Sabemos ainda que esses átomos podem não ser o fim da história,
pois pode haver no universo partículas ou alguma forma de energia ainda
não descobertas - ou pode ser que nossas teorias sobre o universo
precisem algum dia ser revisadas, se esses novos "ingredientes" não
forem encontrados. Tudo isto é parte do mundo fascinante da pesquisa
científica - cada pergunta respondida leva a novas perguntas. Em
ciência, as respostas raramente são definitivas, mas as perguntas
perduram.
O
problema é que átomos são muito pequenos, medem menos de um centésimo
de bilionésimo de metro, e obedecem a leis físicas bastante diferentes
daquelas com as quais estamos acostumados no nosso mundo familiar. O seu
tamanho é tal que não podem ser vistos diretamente. Instrumentos
especiais tiveram de ser desenvolvidos antes que fosse possível "ver" um
átomo. Um dos mais práticos desses instrumentos, o microscópio de
tunelamento, somente foi inventado na década de 1980. Seus inventores,
Heinrich Rohrer e Gerd Binnig, dos laboratórios da IBM em Zürich, Suíça,
ganharam o prêmio Nobel por seus trabalhos. O funcionamento desse
microscópio depende das leis da mecânica quântica, que governam o
comportamento dos átomos e moléculas. Portanto, a existência de átomos e
as leis da natureza no mundo atômico tiveram de ser pacientemente
descobertas a partir de experimentos especialmente concebidos. Este
processo levou décadas e envolveu grandes cientistas.
Instrumentos como o microscópio de tunelamento e outros estendem nossa
"visão" até tamanhos na faixa de bilionésimo de metro. Um bilionésimo de
metro chama-se "nanômetro", da mesma forma que um milésimo de metro
chama-se "milímetro". "Nano" é um prefixo que vem do grego antigo (ainda
os gregos!) e significa "anão"
Ainda antes dos cientistas desenvolverem instrumentos para ver e
manipular átomos individuais, alguns pioneiros mais ousados se colocavam
a pergunta: o que aconteceria se pudéssemos construir novos materiais,
átomo a átomo, manipulando diretamente os tijolos básicos da matéria? Um
desses pioneiros foi um dos maiores físicos do século XX: Richard
Feynman.
A ideia de Feynman é que não precisamos
aceitar os materiais com que a natureza nos provê como os únicos
possíveis no universo. Da mesma maneira que a humanidade aprendeu a
manipular o barro para dele fazer tijolos e com esses construir casas,
seria possível, segundo ele, manipular diretamente os átomos e a partir
deles construir novos materiais que não ocorrem naturalmente. Um sonho?
Talvez, há quarenta anos atrás. Mas, como o próprio Feynman dizia em sua
conferência, nada, nesse sonho, viola as leis da natureza e, portanto, é
apenas uma questão de conhecimento e tecnologia para torná-lo
realidade. Hoje, qualquer toca-disco de CD's é uma prova da verdade do
que Feynman dizia. Os materiais empregados na construção dos lasers
desses toca-discos não ocorrem naturalmente, mas são fabricados pelo
homem, camada atômica sobre camada atômica.
O
objetivo da nanotecnologia, seguindo a proposta de Feynman, 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.
Nanotecnologia não é uma tecnologia específica,
mas todo um conjunto de técnicas, baseadas na Física, na Química, na
Biologia, na ciência e Engenharia de Materiais, e na Computação, que
visam estender a capacidade humana de manipular a matéria até os limites
do átomo. As aplicações possíveis incluem: aumentar espetacularmente a
capacidade de armazenamento e processamento de dados dos computadores;
criar novos mecanismos para entrega de medicamentos, mais seguros e
menos prejudiciais ao paciente dos que os disponíveis hoje; criar
materiais mais leves e mais resistentes do que metais e plásticos, para
prédios, automóveis, aviões; e muito mais inovações em desenvolvimento
ou que ainda não foram sequer imaginadas. Economia de energia, proteção
ao meio ambiente, menor uso de matérias primas escassas, são
possibilidades muito concretas dos desenvolvimentos em nanotecnologia
que estão ocorrendo hoje e podem ser antevistos.
Fonte: Com Ciência
