Laboratórios, centros de pesquisas e indústrias têm vivido uma revolução em seus formatos de produção. A nanotecnologia, tecnologia que permite a manipulação da matéria em escala nanométrica, já é uma realidade que está trazendo diversas possibilidades para a produção de materiais.

Hoje, essa tecnologia já é usada por várias áreas, como a têxtil, a farmacêutica, de cosméticos e de construção civil. As possibilidades de aplicação são imensas, abrangendo desde nanorobots até embalagens para alimentos. Tudo indica que essa tecnologia veio para ficar e que seu uso deve crescer de forma significativa nos próximos anos.

Quer saber mais sobre essa inovação que já tem impactado produtos e processos? Neste artigo, entenda o que é nanotecnologia e como ela é aplicada na indústria. Boa leitura!

O que é nanotecnologia?

A nanotecnologia é o controle da matéria em nanoescala. Ou seja, consiste em manipular átomos e moléculas. Com a evolução da ciência e desta tecnologia, é possível manipular a matéria a uma escala abaixo de 100 nanômetros. Para que você tenha noção, um nanômetro equivale a um bilionésimo de metro, o que permite a miniaturização de diversos componentes e a construção de peças e componentes com novas propriedades, como mais resistência e durabilidade. 

Os elementos se comportam de forma diferente quando são trabalhados em nanoescala, podendo mudar de cor, se tornar mais resistentes e adquirir propriedades como eletricidade e condução de calor. Por isso, é possível elaborar estruturas e novos materiais mais estáveis, seguros e duráveis para diversas áreas da pesquisa, como medicina, engenharia de materiais e ciências da computação.

Como surgiu essa tecnologia?

chip de nanotecnologia em contraste com um dedo

A nanotecnologia foi apresentada pela primeira vez em 1959, mas não com esse nome. Em uma palestra para a Sociedade Americana de Física, o físico Richard Feynman (1918 – 1988) apresentou um projeto bastante inovador para a época: controlar e manipular a matéria em escala atômica. Em 1974, o professor Norio Taniguchi usou o termo “nanotecnologia” pela primeira vez. Os objetos de estudo seriam medidos em nanômetros, por isso a escolha do nome.

Embora a ideia tenha surgido há algumas décadas, foi apenas no ano de 2000 que o desenvolvimento da nanotecnologia tomou maiores proporções. Por abrir tantas portas para a produção de materiais, as pesquisas sobre a tecnologia só aumentam. No Brasil, programas de incentivo buscam promover aumento da competitividade da indústria nacional a partir do uso dessa técnica.

Uma delas é a Iniciativa Brasileira de Nanotecnologia (IBN), criada em 2013 e instituída como o principal programa estratégico para incentivo da tecnologia no país pelo Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC) em 2019.

Por meio de uma chamada pública, foram selecionados 23 instituições científicas para compor o Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologias (SisNANO), que receberão investimentos para desenvolver pesquisas na área.

Em 2019, durante a feira científica Nano Trade Show, também foi lançada a Brasil Nano, Associação Brasileira de Nanotecnologia. A proposta tem como objetivo promover o desenvolvimento científico e tecnológico básico e aplicado da nanotecnologia nos âmbitos econômico, ambiental, ensino, pesquisa, legal e social em território nacional e internacional.

Mas como essa tecnologia é usada pela indústria? Descubra a seguir.

gestão de produção na indústria 4.0

Como a nanotecnologia pode ser usada na indústria?

No Brasil, o faturamento das empresas que utilizam a nanotecnologia supera os R$ 175 milhões e o crescimento do mercado nacional é de 27% ao ano — uma média muito alta em comparação com a de outros mercados.

Isso porque a tecnologia colabora para a modernização de diversos setores da indústria, além de permitir o desenvolvimento de materiais de uma forma que causa menos impacto ao meio ambiente. Com ela, é possível montar produtos cada vez mais eficientes, como películas para computadores e óculos, além de superfícies de objetos diversos, que podem adquirir propriedades como impermeabilidade, autolimpeza e resistência a raios ultravioletas.

No próximo tópico, saiba mais sobre algumas dessas áreas em que a nanotecnologia pode ser aplicada.

Eletrônica

As nanopartículas podem ser usadas para desenvolvimento de novos aparelhos eletrônicos cada vez menores e capazes de armazenar mais dados. Celulares, notebooks, tablets, televisões, relógios e outros dispositivos podem ser beneficiados com essa tecnologia, se tornando mais eficientes.

Além de menores, os dispositivos podem ter as suas telas aperfeiçoadas. Telas mais finas, resistentes e com ultradefinição podem exibir cores mais vibrantes e funcionar por mais tempo sem a necessidade de serem recarregadas.

Energia

No setor de energia, há projetos que podem dar origem a produtos bastante inovadores, como as lâmpadas que usam algas, luz do sol e gás carbônico para gerar luz de forma mais sustentável. Isso é possível graças à aplicação de eletrodos em organismos fotossintetizantes de células de algas.

A nanotecnologia ainda pode ser usada por empresas de carvão natural, que buscam transformar os combustíveis fósseis em gás a partir das reações químicas das nanopartículas. Essa prática pode tornar a extração mais fácil e ainda diminuir o seu impacto ambiental.

Alimentícia

O uso da nanotecnologia na indústria alimentícia ainda não é visto de forma unânime. No entanto, ela já é usada para alterar o sabor dos alimentos, torná-los menos perecíveis e mais saudáveis. Por exemplo, é possível acrescentar nutrientes e reduzir a quantidade de sal e gordura em alimentos industrializados. 

A tecnologia também pode ser usada para conter gases em garrafas leves, para criar sensores capazes de analisar as condições do alimento e estimar a sua vida útil, detectar e neutralizar microrganismos que causam doenças, metais pesados e assim por diante.

Cosmética

Outra área da indústria que pode ser beneficiada pela nanotecnologia é a de cosméticos. Produzindo novos materiais a partir de nanoesferas usadas para envolver componentes, aumentando a penetração dos produtos na pele. Além disso, extratos vegetais e óleos essenciais podem ficar mais protegidos, tendo suas propriedades antioxidantes e nutritivas preservadas por mais tempo. 

Produtos de beleza também já são aprimorados com o uso da nanotecnologia e têm sua produção mais sustentável. Isso porque há nanocápsulas que fazem a cobertura dos materiais dos produtos. Assim, eles não precisam mais de parabenos ou outras substâncias que não são naturais para aumentar a sua durabilidade.

Os filtros solares também são produtos voltados para a pele que têm sido aprimorados. Algumas marcas já usam nanomateriais na sua composição, inserindo substâncias que bloqueiam o contato dos raios ultravioletas com a pele com mais eficácia e permitem que o produto se espalhe na pele com mais facilidade.

Construção civil

No setor de construção civil, as aplicações da tecnologia também podem ser muito variadas. Elas podem ser adicionadas a argamassas de cimento e a concreto, em revestimentos, vidros e peças de aço, tornando esses materiais mais resistentes. Além disso, também dão origem a nanosensores capazes de oferecer informações importantes sobre as construções.

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Quais são as possibilidades para o futuro?

imagem ilustrativa possibilidades para o futuro

Embora as pesquisas sobre nanotecnologia estejam se intensificando e algumas empresas já estejam adotando essa inovação, ainda não conhecemos todos os avanços que ela pode trazer e, em alguns segmentos, pode demorar para que a sua popularização ocorra. Mas uma coisa é certa: essa tecnologia chegou para ficar e promete transformar a forma como as indústrias funcionam.

Há algumas aplicações da tecnologia que ainda não vemos na prática, mas que podem se concretizar em breve, nos próximos anos. Por exemplo, nanorrobôs poderão ser grandes aliados no tratamento contra o câncer. Isso porque, por seu tamanho bem reduzido, poderão entrar na corrente sanguínea, identificar células cancerosas e destruí-las com rapidez e eficiência. 

Por outro lado, alguns usos dessa tecnologia não parecem tão próximos de nosso cotidiano. Ao começar o projeto de nanotecnologia, Richard Feynman tinha várias ideias para o futuro. Eric Dexler, escritor do livro Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology (Anchor Library of Science), foi quem realmente popularizou o termo no mundo. Ele imaginou um chip do tamanho de um cubo de açúcar, em que seria possível armazenar uma infinidade de dados, e fábricas com nanorrobôs que poderiam produzir outras máquinas.

Essas fábricas idealizadas, que produziriam com precisão atômica, receberam o nome de nanotecnologia molecular ou fabrico molecular. Nelas, diversas máquinas estariam integradas e manipulariam cada molécula individualmente, podendo até dar origem a estruturas maiores. Assim, produtos complexos poderiam ser construídos átomo por átomo, de forma mais sustentável, barata e eficiente. Agora imagine o tamanho dessas fábricas? Eles poderiam caber facilmente em qualquer cômodo, até mesmo em cima de uma mesa.

Essa ideia parece muito distante da realidade? Hoje, há cientistas que já preveem uma nova revolução industrial baseada na nanotecnologia. 

E na prática, quem usa a nanotecnologia hoje?

Embora seja necessário ter equipamentos de alta precisão para trabalhar com a nanotecnologia — o que não é comum no Brasil —, já existem empresas investindo nessa inovação para aumentar a qualidade dos seus produtos

Na indústria de fixadores, a tecnologia permite produzir peças com um acabamento de maior qualidade e estética superior, além de reduzir os impactos ao meio ambiente. A Ciser foi a primeira indústria da América Latina a investir em nanotecnologia para tornar porcas e parafusos mais resistentes contra a corrosão.

Após mais de dois anos de pesquisas e testes, a organização passou a aplicar o Nanomate, um selante de nanotecnologia, em seus produtos de fixação. Com a aplicação de uma camada superficial muito fina do selante foi possível aumentar em até 20 vezes a resistência à corrosão dos produtos sem alterar o volume do revestimento.

Como você viu neste artigo, a nanotecnologia pode trazer grandes vantagens para a indústria, gerando produtos mais resistentes e de maior qualidade e oferecendo soluções que otimizam processos e colaboram para a preservação do meio ambiente. Essa inovação tem poder para mudar a forma como as fábricas operam e trazer muitas facilidades para a sociedade em geral.

Quer saber mais sobre a nanotecnologia aplicada à indústria de fixadores? Baixe o nosso infográfico sobre o tema abaixo:

Gestão de produção na indústria 4.0