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1 A NANOCIÊNCIA E A NANOTECNOLOGIA NO LIMIAR DA QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL Marcos Voluz¹; Daniel Pigatto Camargo¹; Paulo Lagos 2; 1. Curso de Engenharia Mecânica – UTP - marcos-voluz@homail.com 2. Prof. Curso Engenharia Mecânica – UTP PALAVRAS-CHAVE: nanotecnologia; nanociência; revolução RESUMO A Nanotecnologia está emergindo como a próxima revolução tecnológica, devido ao seu enorme potencial de aplicação nos mais variados setores industriais e ao impacto que seus resultados podem trazer ao desenvolvimento tecnológico e econômico de todo o mundo. Trata-se de uma ciência relacionada à manipulação de átomos e moléculas, com o objetivo de produzir materiais, substâncias e produtos de alta precisão, com aplicações no mundo real, com uma tecnologia jamais vista. Desta forma atrai investimentos do mundo todo, o que possibilita pesquisas científicas com grandes descobertas nas áreas de materiais, manufatura, eletrônicos, medicina, energia, biotecnologia, tecnologia da informação, engenharia e segurança nacional, sendo assim a nanotecnologia será o propulsor da próxima revolução industrial. INTRODUÇÃO A revolução é caracterizada como uma mudança fundamental no poder político ou na estrutura organizacional de uma sociedade. São mudanças rápidas nos campos científicos, tecnológicos, econômico e comportamental humano (Contreiras, 2015). Após três revoluções, o mundo encontra-se no limiar de uma nova revolução industrial, trata-se, da transformação radical dos processos e produtos da atual civilização industrial por meio da nanotecnologia. (Almeida, 2005). A nanotecnologia já é um negócio de bilhões de dólares (Bushan, 2004) e suas aplicações são incontáveis em vários setores industriais, tanto que não há uma área só em que a 2 nanotecnologia se desenvolve. Seus avanços podem ser aproveitados por áreas tão distintas, como engenharia, química, eletrônica e medicina, proporcionando desenvolvimento tecnológico e econômico (Bastos, 2006). Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma breve revisão de literatura sobre a quarta revolução industrial, com enfoque na nanotecnologia e nanociência. REVOLUÇÃO INDUSTRIAL A primeira revolução industrial, iniciada na Grã-Bretanha há pouco mais de dois séculos, assistiu à transformação da energia em força mecânica, sob a forma de caldeiras e máquinas a vapor. Ao mesmo tempo, começou a funcionar o primeiro instrumento verdadeiramente universal de comunicação quase instantânea, o telégrafo (Almeida, 2005). Já na segunda revolução industrial, um século após, o destaque ficou com a eletricidade e a química, resultando em novos tipos de motores (elétricos e à explosão), e do telégrafo sem fio, logo mais adiante, o rádio, difundiu instantaneamente a informação pelos ares (Almeida, 2005). Posteriormente a terceira revolução industrial, mobilizou circuitos eletrônicos e, logo em seguida, os circuitos integrados, chamados de microchips, os quais transformaram as formas de comunicação e de informação, com a explosão da internet, do comércio eletrônico e também do lazer (Almeida, 2005). A QUARTA REVOLUÇÃO INDUSTRIAL E A NANOTECNOLOGIA A quarta revolução industrial tem seu desenvolvimento por avanços dos estudos e pesquisas (Contreiras, 2015), o que mobiliza fundamentalmente, as ciências da vida, sob a forma da biotecnologia, bem como uma gama multidisciplinar de ciências exatas e cognitivas que responde pelo nome de nanociência. Esta, por sua vez, se confunde praticamente com suas materializações práticas, sob a forma da nanotecnologia (Almeida, 2005). O fato é que ainda não houve um término da Terceira Revolução Industrial e já está sendo construída uma Quarta Revolução. Revolução esta, do conhecimento e da comunicação. O conhecimento é algo muito complexo, porém essencial, que possibilitam profissionais e organizações a terem vantagem competitiva. No entanto conhecimento é construído, e a sua construção é tarefa árdua (Contreiras, 2015). 3 Conhecimento e comunicação são as chaves da Quarta Revolução Industrial, sobreviverão às organizações que tiverem conhecimento diferenciado, conhecimento de marketing, logística, administração e demais áreas funcionais. Profissionais da mesma forma devem ter amplo conhecimento e agregar conhecimentos à estrutura da organização (Contreiras, 2015). De fato, a nanociência permite, impulsiona e praticamente obriga à geração de conhecimentos avançados, que se revelam convergentes em vários setores da arte e do engenho humanos, em biotecnologia, nos novos materiais, na instrumentação técnica, assim como nas próprias formas de organização social da produção e do trabalho humano. (Almeida, 2005). A nanotecnologia, por sua vez, leva ao surgimento de novos ramos industriais e de novos mercados que, ao configurarem um novo padrão, superior, de produção fabril e manufatureira, não tardarão a se impor como a mais nova fronteira da civilização industrial. Trata-se da habilidade de manipular átomos e moléculas individualmente para produzir materiais nanoestruturados e micro-objetos com aplicações no mundo real (Miller, 2005). Ela envolve produção e aplicação em sistemas físicos, químicos e biológicos em escalas que variam de um átomo individual a moléculas de cerca de 100 nanômetros, assim como a integração das nanoestruturas resultantes em sistemas mais complexos (Bastos, 2006). A nanotecnologia possibilita a criação de objetos a partir do controle em nível atômico, usando algumas técnicas e ferramentas que estão disponíveis atualmente e outras que ainda estão sendo desenvolvidas, com a finalidade de colocar cada átomo e cada molécula no lugar que se deseja (Contreiras, 2015). Suas aplicações envolvem diversas áreas, em que se faz necessário seu uso, atualmente pode-se citar suas aplicações na medicina, engenharia, química, nas indústrias que criam protótipos aeroespaciais, informática, refinarias e muitas outras áreas. Uma das vantagens da nanotecnologia é que os objetos estão cada vez menores e mais práticos, com uma capacidade maior do que os convencionais. Os jogos digitais e vídeos games atuais são exemplos de tal tecnologia, bem como os celulares e microprocessadores. Com aperfeiçoamento e avanço em pesquisas, a nanotecnologia poderá ser considerada revolucionária de forma plena quando houver um maior domínio da engenharia molecular e suas tecnologias (Contreiras, 2015). 4 Desta forma pode se afirmar que os países que não se decidirem por incorporar, por adotar ou que, simplesmente, não se adaptarem a nanotecnologia correm o sério risco de serem prejudicados no decorrer da nova face da civilização industrial emergente. Trata-se, portanto, de uma questão de sobrevivência da economia mundial, e é por isso que os níveis de investimentos financeiros nessa área, tanto em países desenvolvidos como EUA, Alemanha e França, e em países em desenvolvimento com destaque para a China, Índia e Coréia, sejam, desde já, significativos e crescentes (Miller, 2005). Segundo Almeida (2005), cerca de 1 trilhão de dólares serão investidos em nanotecnologia nos próximos 10 a 15 anos, e o Brasil é provável que ocupe 1% deste faturamento. O Brasil apresenta grande potencialidade de acoplar e introduzir novas sinergias ao esforço de desenvolvimento econômico, científico e tecnológico. Existem, claramente, oportunidades abertas ao país, enquanto economia que possui uma enorme competência numa área que vai modificar de forma irremediável o padrão de desenvolvimento industrial e tecnológico no futuro próximo (Almeida, 2005). Já existeum grupo de trabalho criado pelo Ministério de Ciência e Tecnologia em 2003, ao qual foi atribuída a responsabilidade da elaboração de Plano Trienal de Nanociência e Nanotecnologia, e de uma comissão responsável pela Organização da Oficina de Nanociência e Tecnologia, na Unicamp, também em 2003. O Brasil possui um pequeno, porém ativo, número de universidades ocupadas nessa nova área de conhecimento. Duas universidades brasileiras, a USP e a Unicamp, respondem por cerca da metade da produção científica publicada em nanotecnologia (Almeida, 2005). Vários países inovadores desenvolveram e apoiam programas de nanotecnologia, com orçamentos crescentes e do mesmo nível que a biotecnologia, tecnologias da informação e meio ambiente. Os programas de nanotecnologia estão vinculados às estratégias nacionais de desenvolvimento econômico e de competitividade e todos têm alvos econômicos definidos. Todos os setores industriais estão desenvolvendo produtos nanotecnológicos, embora algumas empresas optem por não identificá-los ainda. O crescimento previsto pelos especialistas para os mercados de produtos nanotecnológicos é muito superior ao crescimento de outros mercados dinâmicos, como o de computadores e telefones celulares. Estima-se que as aplicações da nanotecnologia que estarão atingindo os 5 mercados nos próximos anos serão revolucionárias, estando concentrada nas áreas de determinação de propriedades de materiais, produção química, manufatura de precisão e computação. As aplicações da nanotecnologia são revolucionárias de médio e longo prazo (Almeida, 2005). CONCLUSÃO A nanociência está sendo considerada como um dos mais importantes avanços nas áreas do conhecimento, e o emprego da nanotecnologia irá revolucionar a vida dos profissionais envolvidos, indústrias e de todas as pessoas. Esta é a chave para o entendimento da auto-organização dos sistemas vivos da natureza, e é por este motivo que a nanotecnologia, esta no limiar de ser a próxima revolução industrial, fornecendo o entendimento, a produção, o controle e o uso da matéria estruturada no nível atômico e molecular. Porém para o progresso e sucesso da nanotecnologia, maiores pesquisas devem ser realizadas, bem como investimentos que veem de países subdesenvolvidos e desenvolvidos, os quais são fundamentais para que a quarta revolução industrial seja um marco para todo o mundo. REFERÊNCIAS ALMEIDA, P.R. O Brasil e a nanotecnologia: rumo á quarta revolução industrial. Revista espaço acadêmico, n 52, 2005. BASTOS, R.M.P. Nanotecnologia: Uma Revolução no Desenvolvimento de novos Podutos. Universidade Federal de Juiz de Fora, 2006. BUSHAN, B. "Springer Handbook of Nanotechnology", First Edition, New York, Springer Verlag, 2004. CONTREIRAS, P.A.R. A Quarta Revolução Industrial: Um estudo de caso realizado na empresa Lix de Tecnologia. REVISTA GESTÃO, INOVAÇÃO E NEGÓCIOS, n.1, v.1, pg.79, 2015. MILLER, JOHN C., SERRATO, R., KUNDAHL, G. “The Handbook of Nanotechnology: Business, Policy and Intellectual Property Law”, First Edition, New Jersey, Wiley, 2005
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