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TRAB-1: Organização de Computadores Aluna: Cléuma Moreira 2021 1. O que é nanotecnologia? R: Especificamente a nanotecnologia é a capacidade de sintetizar, manipular e caracterizar matéria em escala nanométrica (inferior a 100 nm), é o estudo dos fenômenos e da manipulação dos materiais na escala atômica, molecular e supramolecular, onde propriedades são diferentes de quando estão em escala normal. Nanotecnologia são as técnicas voltadas para aplicação, caracterização, produção de estruturas, equipamentos e sistemas através do controle da forma e do tamanho em escala nanométrica. O termo nano (descreve uma ordem de grandeza) tem origem etimológica no grego, significa anão, um termo fundido com a palavra tecnologia que surgiu em 1974. É uma ciência multidisciplinar e de difícil explicação pelo fato desta fazer parte das ciências da complexidade, ou seja, é uma ciência não pura como a física, a química e a matemática, mas sim, uma ciência heterogênea. É uma conjuntura de ciências que formam uma ciência muito complexa “ciências da complexidade”. Um nanômetro é um bilionésimo de um metro (10-9). Tem como símbolo nm. É uma unidade de comprimento do SI, comumente usada para medição de comprimentos de onda de luz visível (400 nm a 700 nm), radiação ultravioleta, radiação infra-vermelha e radiação gama, entre outras coisas. Um nanômetro vale 1×10 9 metros, ou um milionésimo de milímetro. Equivale a 1/80000 do diâmetro do cabelo humano. Nanotecnologia é a habilidade de manipular átomos e moléculas individualmente para produzir materiais nanoestruturados e micro-objetos com aplicações no mundo real (Miller, 2005). O físico americano Richard Feynman ganhador do prêmio Nobel em 1959, foi o primeiro a falar sobre as aplicações da nanotecnologia no Instituto Tecnológico da Califórnia. É um ramo tecnológico que manipula a estrutura molecular dos materiais para alterar suas propriedades intrínsecas a fim de obter outras com aplicações revolucionárias. É o caso do grafeno — carbono modificado mais duro que o aço, mais leve que o alumínio e quase transparente — ou as nanopartículas que são usadas nas áreas da eletrônica, da energia, da biomedicina e inclusive na área de defesa. O nano representa um bilionésimo de metro, o nanômetro. Um bilionésimo de metro é extremamente pequeno. Considerando uma praia começando em Salvador, na Bahia, e indo até Natal, no Rio Grande do Norte e comparando-a com um grão de areia nesta praia: as dimensões desse grão de areia estão para o comprimento desta praia, como o nanômetro está para o metro (Silva, 2005). Logo a nanociência e a nanotecnologia são ciência e tecnologia que se desenvolvem ou são feitas nessa escala de tamanho, ou que têm, ao menos, uma de suas dimensões físicas da ordem de nanômetros, mas de maneira controlável e reprodutível, envolvendo fenômenos que muitas vezes não ocorrem em outras escalas de tamanho. Isto significa que não se trata simplesmente de miniaturização de algo grande para algo muito pequeno, de escala atômica. 2. Onde é aplicada a nanotecnologia na Informática? R: A nanotecnologia já está presente na informática, tornando os microprocessadores cada vez mais potentes e menores. Ciência e tecnologia continuam avançando na fabricação de micro/nano dispositivos e sistemas com possibilidade de aplicação em várias áreas da industria, comércio e biomedicina. Uma gama de dispositivos MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) já são usados comercialmente. Uma grande variedade de sensores também já é utilizada nas áreas industrial e biomédica. Várias microestruturas e microcomponentes são usados em aplicações industriais. Com certeza os computadores daqui alguns anos serão bem diferentes de hoje. Deixaram de usar silício como sistema de integração dos transistores que compõem e passarão a lidar com o que se chama de mecânica quântica, usando os transistores de escala atômica. Esses computadores quânticos podem calcular cada combinação de ligado ou desligado ao mesmo tempo. Atualmente a Intel desenvolveu um microprocessador de 45nm, o menor até hoje: um transistor desse processador pode ligar e desligar, enviando informações neste processo, cerca de 300 bilhões de vezes mais por segundo. Chip de memória de acesso aleatório baseado em nanotubos não volátil. A empresa Nantero é a responsável e garante que ele poderá substituir as atuais memórias SRAM, DRAM e flash, tornando-se a memória universal para celular, MP3 players, câmeras digitais e PDAs. Computadores em nanoescala Capacidade de armazenamento Computadores quase invisíveis Acredita que daqui alguns anos os computadores serão quinquagésimo (cinquenta vezes menor) do que um computador semicondutor moderno, com o número de elementos lógicos semelhante. 3. Por que utilizar a nanotecnologia? A Nanotecnologia é considerada uma nova força revolucionária com perspectivas de inúmeras conquistas para a humanidade no decorrer dos próximos anos. São consideradas disruptivas. A nanotecnologia proverá a habilidade para aumentar as possibilidades da física supra molecular e quântica. Encontraram meios de sererm realizadas na prática, a matriz de novas e antigas ciências, teorias como a ciência da eletrodinâmica quântica ou a magnetoeletrônica. “As dificuldades fizeram-se para serem vencidas.” Barão de Mauá. (p.249) 4. Em quais outras áreas a nanotecnologia pode ser útil? R: A nanotecnologia permitiu explorar diversas propriedades de materiais que antes ainda não eram conhecidas e isso permitiu o avanço de diversas áreas da ciência e desenvolvimento de novos produtos. As aplicações da nanotecnologia e os nanomateriais abrangem todos os tipos de setores industriais. Energia A Universidade de Quioto, produziu um novo semicondutor projetado que permite fabricar painéis solares que duplicam a quantidade de luz solar convertida em corrente elétrica. A nanotecnologia também reduz os custos, produz turbinas eólicas mais fortes e leves, melhora o desempenho dos combustíveis e, graças ao isolamento térmico de alguns nanocomponentes, pode economizar energia. Biomedicina As propriedades de alguns nanomateriais os tornam ideais para melhorar o diagnóstico precoce e o tratamento de doenças neurodegenerativas ou do câncer. São capazes de atacar as células cancerígenas de forma seletiva sem prejudicar as restantes células saudáveis. Eletrônica Os nanotubos de carbono estão a ponto de substituir o silício como material para fabricar microchips e dispositivos menores, rápidos e eficientes, assim como nanofios quânticos mais leves, condutores e resistentes. As propriedades do grafeno o convertem no candidato ideal para o desenvolvimento de telas flexíveis sensíveis ao toque. Alimentação Trata-se de um campo onde poderiam ser usados nanobiossensores para detectar a presença de patógenos nos alimentos ou nanocompostos para melhorar a produção de alimentos uma vez que aumenta a resistência mecânica e térmica, assim como diminui a transferência de oxigênio nos produtos embalados. Têxtil A nanotecnologia possibilita o desenvolvimento de tecidos inteligentes que não mancham nem amarrotam, assim como de materiais mais resistentes, leves e duradouros para fabricar capacetes para motociclistas ou equipamento esportivo. Meio ambiente A purificação do ar com íons, a purificação de águas residuais com nanobolhas ou os sistemas de nanofiltração para metais pesados são algumas de suas aplicações positivas para o meio ambiente. Também existem nanocatalisadores para que as reações químicas sejam mais eficientes e poluam menos. Cosméticos Nanoparticulas são utilizadas em protetores solares e em outros produtos cosméticos, ajudando a penetrar melhor na camada da pele.A nanotecnologia tem o poder de mudar completamente as nossas vidas. “Não possuo receio de considerar como questão fnal se, no futuro distante, pudermos arranjar os átomos da maneira que desejarmos. O que poderia acontecer se pudéssemos organizar os átomos, uma a um, da maneira que quiséssemos.” (Richard Feynman) p. 27 NANOTECNOLOGIA Meio Ambiente Biomedicina Energia Têxtil Cosmético Alimentação Eletrônica Fontes – Referências: Artigos e Livros: Caminhando para o futuro. Nanotecnologia - Dsponível em: http://nanotecnologiainformatica.blogspot.com/2010/10/nanotecnologia-aplicada-la- informatica.html Acesso em: 24/04/2021. Nanotecnologia e nanociência: aspectos gerais, aplicações e perspectivas no contexto do brasil Disponível em: <file:///C:/Users/cleuma/Downloads/588-1846-1-PB.pdf> Acesso em: 22/04/2021. Nanotecnologia: uma pequena solução para grandes problemas. Disponível em: <https://www.iberdrola.com/inovacao/aplicacoes-da-nanotecnologia> Acesso em: 23/04/2021. LIMA, Edilson Gomes – Nanotecnologia (Biotecnologia e Novas Ciências) Rio de Janeiro – Editora Interciência – 2014. LOOS, Márcio Rodrigo - Nanociência e Nanotecnologia: Compósitos Termofixos Reforçados com Nanotubos de Carbono – 1ª Edição. 2014 – P. 298 - Editora Interciência. ISBN: 9788571933194 NETO, Omar Paranaiba Vilela, et. al., Nanotecnologia Computacional Inteligente – Editora PUC Rio – Imagens https://br.freepik.com/vetores-gratis/cor-isometrica-de-nanotecnologia-com-simbolos- de-ciencia-isolados_6839934.htm http://munlait.wordpress.com/category/biotecnologia/page/3/ http://www.each.usp.br/nanoeach/?p=2265Gddfd https://undersecretblog.wordpress.com/2017/04/03/nanotecnologia-aplicada-a-la- informatica http://nanotecnologiainformatica.blogspot.com/ _Cléuma_ 😊 http://nanotecnologiainformatica.blogspot.com/2010/10/nanotecnologia-aplicada-la-informatica.html http://nanotecnologiainformatica.blogspot.com/2010/10/nanotecnologia-aplicada-la-informatica.html file:///C:/Users/cleuma/Downloads/588-1846-1-PB.pdf https://www.iberdrola.com/inovacao/aplicacoes-da-nanotecnologia https://br.freepik.com/vetores-gratis/cor-isometrica-de-nanotecnologia-com-simbolos-de-ciencia-isolados_6839934.htm https://br.freepik.com/vetores-gratis/cor-isometrica-de-nanotecnologia-com-simbolos-de-ciencia-isolados_6839934.htm http://munlait.wordpress.com/category/biotecnologia/page/3/ http://www.each.usp.br/nanoeach/?p=2265Gddfd https://undersecretblog.wordpress.com/2017/04/03/nanotecnologia-aplicada-a-la-informatica https://undersecretblog.wordpress.com/2017/04/03/nanotecnologia-aplicada-a-la-informatica http://nanotecnologiainformatica.blogspot.com/
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