Olá pessoal, tudo bem com vocês? Estamos retornando com nossas atividades e hoje abordaremos sobre a Nanotecnologia… Você já ouviu falar nesse termo?
Se vocês nos acompanham com certeza já ouviu falar e aprendeu bastante sobre essa área, mas vamos reforçar bem sobre essa temática??
O que é Nanotecnologia?
Nanotecnologia é a ciência, engenharia e tecnologia conduzida em nanoescala, permitindo assim a manipulação de materiais para atender às necessidades existentes. A mesma é baseada em partículas miniaturizadas (em escala nanométrica), o que as tornam muito úteis quando associadas a outras partículas, resultando assim no uso benéfico por possibilitar uma maximização de suas características físico-químicas quando a comparar com o material sem ser na escala nanométrica. Isso, por sua vez, cria um material mais leve e mais resistente que pode assim ser usado em muitos campos (1).
Para Richard Feynman, físico teórico norte-americano proferiu a seguinte frase:
“Os princípios da física, pelo que eu posso perceber, não falam contra a possibilidade de manipular átomo por átomo. Não seria uma violação da lei, pois é algo que, teoricamente, pode ser realizado, no entanto, na prática, nunca foi direcionado ao certo porque somos grandes demais”.
Introduzindo assim, o conceito de nanotecnologia. Após isso, o termo “nanotecnologia” foi criado e definido pela Universidade Científica de Tóquio, no ano de 1974 (2).
Por que a Nanotecnologia existe?
Não faz muito tempo que a palavra “Nanociência” vem ganhando notoriedade em diferentes esferas da sociedade e tem sido apontada como uma ciência inovadora. Pode-se definir nanociência como o ramo que estuda as estruturas atômicas e moleculares que possuem dimensões em escala nanométrica, ou seja, estruturas com tamanhos entre 0,1 e 100 nanômetros (Figura 1). Além disso, vale ressaltar que quando em dimensões nanométricas, as propriedades físicas do material modificam-se drasticamente em relação à escala macrométrico. No entanto, para que as partículas se tornem nanopartículas, é necessário passar por alguns métodos químicos, tais como a co-precipitação, sol-gel, microemulsão, entre outros (3).
Figura 1. Ilustração da escala nanométrica.
Essa ciência tem atraído muita atenção e vem capturando a imaginação vivida, podendo assim mudar a perspectiva através de novas alternativas para a resolutividade de problemas globais hoje existentes, a partir de estratégias que representem um caminho revolucionário para o avanço tecnológico, com foco em produtos em escala manométrica e com uma ampla gama de aplicações do mundo real (4).
A nanotecnologia desempenha um papel significativo no avanço da tecnologia, a qual, por sua vez, pode abranger ao desenvolvimento de técnicas inovadoras em escala molecular e/ou atômica, à produção de novos produtos, construção de diferentes substâncias químicas, assim como possibilita a melhora dos sistemas de liberação da atualidade. Desta forma, pode-se dizer que esta ciência tem como o principal objetivo o desenvolvimento e aplicação de materiais em escala manométrica (4).
Figura 2. Ilustração da nanociência e suas perspectivas.
Uso da Nanotecnologia
Em estudo, essa nova ciência tem como perspectiva a aplicação de materiais em nanoescala, os quais podem ser usados em diversos campos tais como na química, biologia, medicina, ciência dos materiais, entre outras (Figura 3). Esses campos envolvem o design, preparação, caracterização e aplicação desses nanomateriais (4).
Figura 3. Ilustração da nanotecnologia e suas aplicações.
Esses nanomateriais têm atraído muita atenção nas últimas décadas devido às suas propriedades físico-químicas exclusivas, sendo-os bastante utilizados no âmbito clínico-científico no desenvolvimento de novos dispositivos, novos fármacos e, até menos, usados como tratamentos. Além desta vasta aplicabilidade na área médica, têm-se visto um uso corriqueiro nas áreas de estética, cosmética, alimentícia e ambiental, o que representa uma grande manobra estratégica, pois favorece a relação interdisciplinar entre as áreas (4).
Vale-se ressaltar que os nanomateriais mais comumente utilizados são nanopartículas (NPs), pontos quânticos (QDs), pontos de carbono (CDs), grafeno, nanotubos de carbono (CNTs) e nanocompósitos com diferentes tipos de aplicações bioanalíticas, como diagnósticos, biossensores, entrega de drogas, tratamento de imagens, terapia fototérmica do câncer, entre outros (4).
Perigos da Nanotecnologia
Foram realizadas análises sobre algumas das desvantagens que o uso dessa nova ciência poderia acarretar. No entanto, atualmente, há pesquisas mínimas que identificam os efeitos crônicos da exposição à nanotecnologia; esses estudos preliminares de nanopartículas mostram que há efeitos colaterais que podem imitir a superexposição do amianto. Quando a nanotecnologia penetra na pele e nos tecidos pulmonares de trabalhadores que foram expostos acarretaram um crescimento de esporos nos pulmões, podendo apresentar certa letalidade em casos de superexposição (1).
No caso da toxicidade dos nanomateriais, o nível ao qual eles entram em contato com o corpo humano e a biossistema circundante, vai depender de sua natureza, tamanho de partícula, forma, carga superficial e características físico-químicas, sendo um dos maiores desafios para o desenvolvimento da nanotecnologia é como caracterizar os riscos desses nanomateriais quando existe apenas um banco de dados limitado. Já no caso das nanopartículas, estas, podem apresentar uma maior toxicidade do que suas composições, pois são menores, têm áreas de superfície maiores e insolubilidade características que significam que eles penetram na biossistema (atmosfera, recursos hídricos, solo e plantas) e corpo humano (pulmões, intestinos e pele) mais rapidamente (5).
Em geral, a classificação da nanotoxicidade e ecotoxicidade das partículas, de acordo com sua reação atividade, tamanho, morfologia, estabilidade e penetrabilidade, representam um valioso ponto de partida para um banco de dados a partir do qual pode ser desenvolvida uma estrutura de avaliação de risco (5).
Possíveis contribuições da Nanotecnologia
Na agricultura, a nanotecnologia inclui a entrega de nanocidas, nanomateriais, pesticidas encapsulados, bem como a estabilização de pesticidas com nanomateriais. Na saúde, ela desenvolve novas modalidades de entrega que podem aumentar potencialmente a eficácia dos tratamentos, a partir de uma liberação controlada e direcionada. Todos esses esforços estão direcionados para duas etapas vitais: proteger a substância encapsulada em um sistema de nano-portador e liberá-la de maneira eficiente e gradual (1).
Referências
- Olawoyin, R. (2018). Nanotechnology: The future of fire safety. Safety science, 110, 214-221. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2018.08.016
- Diego Fialkoski, Carlos Ricardo Maneck Malfatti. Nanotechnology: a technological prospection in the national and international environment. Cadernos de Prospecção – Salvador, v. 12, n. 3, p. 590-601, setembro, 2019.
- TOMKELSKI, Mauri Luís; SCREMIN, Greice; FAGAN, Solange Binotto. Ensino de Nanociência e Nanotecnologia: perspectivas manifestadas por professores da educação básica e superior. Ciênc. educ. (Bauru), Bauru , v. 25, n. 3, p. 665-683, Sept. 2019 Availablefrom<http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-73132019000300665&lng=en&nrm=iso>. access on 25 Jan. 2021. Epub Oct 07, 2019. https://doi.org/10.1590/1516-731320190030014.
- Keçili, R., Büyüktiryaki, S., & Hussain, C. M. (2019). Advancement in bioanalytical science through nanotechnology: past, present and future. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 110, 259-276. https://doi.org/10.1016/j.trac.2018.11.012
- Nasrollahzadeh, M., & Sajadi, S. M. (2019). Risks of nanotechnology to human life. In Interface Science and Technology (Vol. 28, pp. 323-336). Elsevier https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813586-0.00007-9
