Nanotecnologia: Manipulação da Matéria

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FACULDADE PRESIDENTE ANÔNIO CARLOS DE IPATINGA _ UNIPAC
Disciplina curricular: Introdução à 
engenharia
Professor: Tiago Marcel
Alunos: Alexsander Luiz
Nayane Alvarenga
Anne Caroline
Roberta Carliny
Rikerllayne Mirely
Emanuela Alves
Matheus Henrique
Outra dimensão!
A nanotecnologia é o estudo de manipulação da matéria numa escala atômica e molecular.
A base da nanotecnologia é o nanômetro que é uma unidade de medida assim como as outras.
FIGURA 1- Escala nanométrica
Fonte: NANO TEC, 2012, p.1
O mundo do Nanômetro: Comparação
 A escala nanométrica, é usada para a medição de nanopartículas.
 Um nanômetro, é a subunidade do metro, correspondente a 1×10−9 metro.
Figura 2: Comparação de grandezas
Fonte: NANO TEC
‘
Nanopartículas
As propriedades das nanopartículas –sua alta dispersão e reatividade podem oferecer riscos se acumuladas no ambiente e nos organismos vivos.
Dados históricos
Richard Feynman considerado o precursor do conceito da Nanotecnologia.
Durante uma palestra para a Sociedade Americana de Física, em 1959, o físico americano Richard Feynman (1918-1988), apresentou um projeto baseado na possibilidade de poder organizar os átomos da maneira como desejarmos.
Dados históricos
Norio Taniguchi, foi o primeiro a definir o termo Nanotecnologia.
Dados históricos
“Nanotecnologia consiste no processo de separação, consolidação de materiais átomos por átomos ou molécula por molécula.” (TANIGUCHI, Norio. 1974).
Dados históricos
Eric Drexler, pai da Nanotecnologia.
Drexler tem uma visão ao longo prazo prevendo o aparecimento de tecnologias em nano que garantirá a regeneração celular dos tecidos e a imortalidade!
Dados históricos
 	“Nanotecnologia molecular, pressupõe a construção 	átomo a átomo de dispositivos úteis à vida humana.” 	 (DREXLER, Eric).
Nanotecnologia:
A serviço da vida
Nanotecnologia: A serviço da vida
		
	“O que antes era visto como tecnologia de filmes de ficção científica, agora é a habilidade de manipular átomos e moléculas para criar materiais com novas propriedades prometendo abrir novos horizontes.”
	(MAIOR FEIRA..., 2011, p.1).
Subdivisão de áreas
Figura 3 – Subdivisão de áreas da nanotecnologia
Fonte: PUC RIO, 2012, aula 1, p.2.
Nano robótica
Figura 4 – Nano robôs em forma de aranha 
Fonte: REVISTA GALILEU, 2010, p.5.
Nano robótica
Ciência que se utiliza de tecnologias para criar máquinas ou robôs à escala de um nanômetro;
Une as disciplinas de desenho e construção de nano robôs, nano eletrônica e biomateriais.
Biomateriais são substâncias, que podem ser usadas durante qualquer período de tempo, substituindo qualquer tecido, órgão ou função do corpo.
Nano robôs
definição
Máquinas pequenas ao extremo do invisível, possuindo dimensões comparáveis às bactérias;
Possuem estrutura inteligente.
Nano robôs
finalidade
Penetrar no corpo humano para combater infecções;
Destruir vírus e bactérias;
Figura 5 – Nano robô em 
uma missão caça vírus
Fonte: REVISTA GALILEU,
2013, p.1.
Nano robôs
finalidade
Desobstruir artérias;
Destruir células cancerígenas;
Figura 6 - nano robôs chamados de “limpadores de pulmão”. Uma vez que, estão entrando em uma cavidade bronquial a caminho dos pulmões, com o intuito de “limpá-lo”.
Fonte: REVISTA GALILEU, 2010, p.7.
Nano robôs
finalidade
Figura 7 - , nano robôs numa delicada cirurgia para remover um tumor cancerígeno. Enquanto um nano robô injeta toxina, outro nano robô corta fundo o tumor e um terceiro nano robô com uma câmara manda as imagens de vídeo da cena para o cirurgião e toda equipa médica.
Fonte: BLOG NANOTEC, 2011, p.1.
Nano robôs
finalidade
Libertar medicamentos onde eles são necessários, ou seja, disponibilizar drogas e fármacos ao nível de células;
Nano robôs
finalidade
Alterar o código genético para impedir doenças genéticas.
Nano robôs
finalidade
Como enxaguatório bucal completo para identificar e destruir bactérias patogênicas.
Figura 8 - nano robôs examinando e limpando a superfície de um dente.
Fonte: NANOTEC SOCIAL, 2011,p.1.
 
Nano eletrônica
Nano eletrônica
Nano eletrônica
definição
Ciência cujo principal objetivo consiste em processar, transmitir e armazenar informações;
Refere-se principalmente ao uso da nanotecnologia em componentes eletrônicos, especialmente de transistores;
Sua base é explicada mecânica quântica.
Nano magnetismo
 
Nanomagnetismo
Nanomagnetismo
definição
Área de pesquisa em Física que trata das propriedades magnéticas dos objetos na escala nanoscópica e mesoscópica;
Engloba o estudo das propriedades e aplicações do magnetismo.
Magnetismo
 breve definição
Fenômeno pelo qual um ente tem o poder de atrair e influenciar outro;
Sua origem está ligada ao nome de uma cidade da região da Turquia antiga que era rica em minério de ferro;
Figura 9 - Magnetita
(Fe3O4)
Fonte: CAMINHOS GEOLÓGICOS, 2010, p.1.
Magnetismo
 breve definição
A primeira utilização prática foi a bússola.
Figura 10 – A primeira bússola
Fonte:JORNAL O SEMPRE FIXE, 2010, p.1.
A grande revolução do nanomagnetismo
Seringa implantável libera medicamentos sem dor
 “A equipe do Dr. Daniel Kohane, do Hospital Infantil de Boston, nos Estados Unidos, encontrou a solução mais promissora até o momento para o conceito de entrega de medicamentos.
A grande revolução do nano magnetismo
	O medicamento é misturado a nano partículas magnéticas, e colocadas no interior de uma espécie de cápsula fabricada com uma membrana especial. 
A grande revolução do nanomagnetismo
	
	Um campo magnético aplicado externamente aquece as nano partículas magnéticas, quando o campo magnético é desligado interrompe-se a liberação do medicamento.”
(Notícia extraída do site, INOVAÇÃO TECNOLÓGICA, 2012, p.1)
Nano cosmética
Nanocosmética
Nanocosmética/Nanocosmético
definição
São preparações constituídas por substâncias naturais ou sintéticas, de uso externo nas diversas partes do corpo humano.
Em uma linguagem popular, o nano cosmético é um produto cosmético que apresenta pequeníssimas estruturas em sua composição química.
 Os nanocosméticos no mercado brasileiro
O primeiro produto lançado com essa tecnologia foi o “Nano sérum”,
 fabricado pelo O Boticário em
 2006.
Figura 11 – Nano sérum
Fonte: O BOTÍCARIO.COM,2006 
Os nanocosméticos no mercado brasileiro
A nanotecnologia revolucionou a indústria cosmética. Com os ativos encapsulados em nanoestruturas, temos cosméticos com efeito mais duradouro, mais facilidade de dispersão e com um sensorial diferenciado 
(LIZÁRRAGA, 2012, p.1).
Os nanocosméticos no mercado brasileiro
Figura – 12 Porcentagem de áreas em grande expansão no Brasil
Fonte: IBGE, 2011.
MERCADO 
DE 
TRABALHO
BRASIL
A nanotecnologia vem se desenvolvendo no Brasil de seis anos para cá. O Brasil pode vir a ser responsável por US$ 10 bilhões do mercado nanotecnológico em 15 anos. Segundo à (CGEE) . 
Nosso país está cada vez mais atento às inovações tecnológicas possibilitadas pelo avanço da nanotecnologia cujos investimentos devem atingir 693 bilhões de dólares.
Em 2012, o governo federal anunciou a criação do Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologias (SisNano).
BRASIL X ENTRAVES
Investimentos econômicos:
 Alcançou meros R$195 milhões em oito anos; 
Criação e a pesquisa:
 O processo de criar e o de transformar essa criação em produto comercial. 
A falta de mão de obra capacitada no mercado:
 Programas governamentais de formação de pessoal qualificado. UFRJ e PUC Rio lançaram a graduação na área .
 
Existem empresas no Brasil investindo em pesquisas no setor? 
 Destacam-se: 
Áreas farmacêutica, 
Têxtil 
Cosméticos
Petrolífera
O grupo Gerdau
Quais as perspectivas para a área no mercado de trabalho?
 As perspectivas para o mercado de trabalho são boas, pois as empresas já tem procurado os centros
de pesquisa para o desenvolvimento de produtos, e inovação é o principal foco do profissional da nanotecnologia.(...) daqui a alguns anos, todo mundo vai conviver com a nanotecnologia de alguma forma. 
SIMÃO, Renata
“ O Brasil já domina vastos segmentos da nanotecnologia. E está entre os
15 países mais desenvolvidos do mundo nesta área.” 
HENRIQUE, Toma.
 Estamos no início de uma maratona onde nenhum país está exatamente bem posicionado. Para essa tecnologia o Brasil, está equivalente no ponto de vista intelectual, mas não no ponto de vista financeiro. É claro que países mais desenvolvidos injetam mais dinheiro nessa área, mas o Brasil está tentando crescer nesse cenário . 
AURELIO, Marco.
Importância
Econômica
 “Estima-se que o mercado para os produtos nano- tecnológicos chegue a 1 trilhão de dólares em 2015.”
	(IBGE, 2013)
P&D - Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento em Tecnologia e Inovação
Investimento privado para p  d em nanotecnologia 
Investimento em nanotecnologia pode chegar à R$ 110 milhões
		A área de nanotecnologia cresce em larga escala no Brasil. Com o objetivo de apoiar empresas e laboratórios que atuam no setor, o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) deverá investir, nos próximos três anos, R$ 110 milhões na área. O anuncio foi feito durante o Seminário Regulação, Inovação e Desenvolvimento da Nanotecnologia, promovido pela Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI), em Brasília. 
Produtos e serviços que já estariam no mercado
		Um levantamento nas publicações que circulam sobre nanotecnologia aponta para os seguintes produtos e serviços que já estariam no mercado:
Raquetes e bolas de tênis;
Filtros de proteção solar;
Produtos cosméticos;
Microprocessadores;
Diversas aplicações na medicina como cateteres, válvulas cardíacas, marca-passo, implantes ortopédicos; entre outros.
Nanomedicina 
Nanomedicina
 definição
A nanomedicina corresponde a medicina preventiva do futuro, onde máquinas auxiliarão nosso sistema imunológico no combate a doenças e até mesmo o câncer;
A nanotecnologia já é aplicada há vários anos na indústria;
Atualmente,as nanopartículas em cosméticos estão presentes principalmente em fotoprotetores;
As partículas de óxido de zinco não penetram o estrato córneo da epiderme. 
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A nanotecnologia molecular terá um grande impacto no campo da medicina em geral.
Permitirá uma capacidade de resposta mais rápida perante novas doenças.
Desta forma,enquanto os custos de medicina descem e o tratamento de doenças se torna mais seguro,muitas mais pessoas em todo o mundo poderão beneficiar desses avanços.
Da ficção para a vida real
Parece longe a concretização do uso de nanorobôs na terapêutica clínica,como os imaginados por Isaac Asimov em seu livro e filme Viagem fantástica;
Dificuldade: Rejeição pelo sistema imunológico de materiais estranhos ao nosso organismo.
Livros
Imagem do livro: Viagem fantástica,
Postado por Glauco Gomes Moreno Senhora em 
Ciência e Cultura (Licenciatura do IFUSP) 
Imagem do livro: viagem fantástica rumo ao cérebro,
Publicado por Lili Machado em 26 de maio de 2012. 
Principais Aplicações Atuais na Nanomedicina
Implantes e próteses (Engenharia de tecidos), implantes de células nervosas crescidas em malhas poliméricas para reparo de medula espinhal; células ósseas ou de cartilagem para reconstituição de articulações e muito mais...
Diagnóstico ultra-rápido e sensível usando nanosensores: Diagnósticos rápidos estão sendo desenvolvidos.
Exemplo 1: No diabetes o paciente poderá acompanhar os níveis de açúcar no sangue em tempo real e administrar ele mesmo as doses necessárias de insulina.
Ex 2: Avanços combinados na genômica e na nanotecnologia,como o uso de nanoporos.
Figura 16 :
Bomba de Insulina Accu-Chek Spirit
 Postado em 8 de dezembro de 2012 por Farmácia Dassette - na categoria diabetes.
Sensor de bactérias
Cientistas criam dispositivo que adere aos tecidos do corpo humano e detecta, em tempo real, a presença desses microrganismos. Mariana Rocha
Publicado em 03/05/2012 | Atualizado em 03/05/2012
Nanomedicina
Promete Seres Humanos Melhorados!
nanopoluição
Nanopoluição
Por que a nanotecnologia é um risco para a população?
Há carência de instrumentos para avaliar a exposição ambiental dos nanomateriais;
Há ausência de um modelo para prever o impacto potencial dos novos nanomateriais;
Ainda não existem formas para avaliar o impacto dos nanomateriais ao longo de seu ciclo de vida;
Faltam progamas estratégicos de pesquisa sobre os riscos na nanotecnologia.
Nanopoluição Urbana: 
Aquilo que você não vê pode estar te prejudicando
 “Se algumas nanopartículas entrarem na corrente sanguínea ou nas reservas subterrâneas de água, ainda que não sejam perigosas de forma isolada, podem reagir com outros elementos e tornarem-se nocivas”.
( KATHY, J. W. folha online, 2002).
Definição
A nanopoluição é gerada por nanomateriais ou durante a confecção destes; 
É formada por nanopartículas perigosas que flutuam facilmente pelo ar;
 Causam danos ainda não conhecidos.
O nano mundo
MUNDO NANOMÉTRICO: A DIMENSÃO DO NOVO SÉCULO
Referências bibliográficas
http://www.tecmundo.com.br/amd/2539-o-que-e-nanotecnologia-.htm
http://www.fundacentro.gov.br/dominios/NANO/anexos/Revistas%20Impressas/Nanotecnologia_Manipulao%20do%20Invisvel.pdf
http://www.brasilescola.com/informatica/nanotecnologia.htm
http://guiadoestudante.abril.com.br/profissoes/ciencias-exatas-informatica/nanotecnologia-687230.shtml