Resistencia dos materiais

Nanotecnologia e nanociência

A palavra “nanotecnologia” está associada com tecnologias que possibilitam a construção de materiais ou estruturas, a partir dos próprios átomos e numa escala extremamente reduzida aos nossos sentidos: a do nanômetro (nm), uma subunidade do metro e que corresponde à bilionésima parte do metro (10-9 m). Um referencial comparativo dessa dimensão é tomar uma escala de 1 000 km. Nela, um nanômetro corresponderia a um objeto com 1 mm de extensão.
As primeiras idéias acerca do tema miniaturização foram apresentadas no final de 1959 por Richard Feynman. Porém, a criação e utilização da palavra “nanotecnologia” foi feita em 1974 por Norio Taniguchi, da Universidade de Tókio ((N. Taniguchi, "On the Basic Concept of 'Nano-Technology'," Proc. Intl. Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering, 1974).
Um significativo desenvolvimento da nanociência ocorreu nos anos 80 com a invenção do microscópio de tunelamento (STM) e posteriormente do microscópio de força atômica (AFM) que possibilitaram observar e analisar estruturas e compostos na escala nanométrica, bem como colaboraram para o desenvolvimento dos nanotubos de carbono e de nanocristais semicondutores.
Nesses microscópios, uma ponta de dimensões ínfimas (constituída de poucos átomos) pode ser aproximada e “varrer” uma superfície de modo a “sentir imperfeições” de até 0,1 Angstron, possibilitando “ver os átomos”. Além disso, quando são aplicados valores apropriados de tensão nessas pontas, um único átomo pode ser arrancado de um ponto e depositado em outro. Trata-se de uma ferramenta que permite manipular e mover átomos e construir protótipos de nano objetos, como se os átomos fossem os tijolos usados na construção de uma casa.A nanotecnologia se fundamenta no desenvolvimento de técnicas e de ferramentas adequadas para posicionar átomos e moléculas em locais previamente estabelecidos, de maneira a obter estruturas e materiais de interesse. Para tanto, estão