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O papel da eng

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Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 1 
 
 
 
 
Projecto FEUP 
 
O papel da Engenharia Química na 
Nanotecnologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
QUI 607 
Ana Carolina Peneda 
Ana Lucília Morgado 
André Lopes 
Elohim Figueiras 
Sara Severo 
 
 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 2 
 
 
 
 
Projecto FEUP 
 
O papel da Engenharia Química na 
Nanotecnologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
QUI 607 
Ana Carolina Peneda 
Ana Lucília Morgado 
André Lopes 
Elohim Figueiras 
Sara Severo 
 
 
Supervisora: Joana Peres 
Monitora: Sónia Pinto 
 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 3 
 
Sumário 
Durante a semana inicial de “Recepção ao Novo Estudante”, onde 
várias actividades foram desenvolvidas de forma a integrar mais facilmente os 
recentes alunos, a disciplina “Projecto FEUP” começou a tomar lugar através 
de diversas palestras assim como de lições práticas dos conhecimentos 
adquiridos. Inicialmente, a disciplina introduziu os novos elementos do corpo 
académico às tecnologias existentes na Faculdade de Engenharia da 
Universidade do Porto, tal como o website SIGARRA e o e-mail da faculdade. 
Após esta introdução, a disciplina forneceu informações essenciais para o 
desenvolvimento de um projecto científico de sucesso. 
Após a formação e organização do grupo foi proposta a abordagem ao 
tema “O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia” e a especificação 
dos objectivos que é necessário referir no desenvolvimento do trabalho. De 
entre estes, destacam-se a contextualização da problemática, a importância 
socioeconómica assim como as principais aplicações da Nanotecnologia num 
contexto actual e futuro. Como complemento, é de referir também as 
principais empresas nacionais e internacionais que contribuem de forma 
fundamental para o desenvolvimento da área através da Engenharia Química, 
destacando uma das tão diversas aplicações desta tecnologia. 
O decorrer da investigação intrínseca ao desenvolvimento do projecto 
potenciou diversas conclusões, de entre as quais é de salientar o esforço da 
União Europeia em impulsionar e possibilitar o avanço desta área, sendo 
também de frisar o sucesso de Portugal e Espanha com o projecto do 
“Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia” fixado em Braga, que 
empregará centenas de investigadores e que, certamente, influenciará 
positivamente a tecnologia em escala nano. É ainda de realçar as inúmeras 
potencialidades que a investigação neste campo trouxe para o dia-a-dia da 
Humanidade em diversas áreas, tais como a Medicina, Computação, 
Electrotecnia, ou ainda no âmbito de ciências exactas, onde se destacam a 
Física, a Biologia e a Química. 
 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 4 
 
Agradecimentos 
Aquando da realização de um projecto, surgem sempre personalidades 
que contribuem de forma positiva para o sucesso deste, merecendo assim um 
agradecimento por parte dos autores. 
Desta forma, é de salientar o reconhecimento da monitora Sónia Pinto 
por todo o apoio prestado no que diz respeito ao esclarecimento das questões 
surgidas ao longo do desenvolvimento do trabalho, quer de acordo com o 
aspecto formal quer com a abordagem necessária aos diferentes objectivos. 
Por outro lado, é de agradecer também à supervisora Joana Peres a 
idealização do tema, não só pela sua importância na actualidade como 
também por possibilitar uma abordagem tecnológica e científica de interesse. 
É ainda importante saudar a importância da coordenadora do MIEQ, a 
professora Lúcia Santos, por trazer a este departamento mais uma actividade 
de enriquecimento tanto científico como cultural e pessoal. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 5 
 
Lista de Figuras 
 
Figura 1: Risco de Envenenamento ..................................................... 8 
Figura 2: Técnica que impere o desenvolvimento do tumor ...................... 11 
Figura 3: Algumas áreas da Nanotecnologia ......................................... 14 
Figura 4: Capacitor – alimentarão tecnologias como o nanorobô ................ 16 
Figura 5: Arranjos cristalinos do diamante........... ............................... 19 
Figura 6: Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia .................. 20 
Figura 7: Logótipo do INL.......................................................................21 
 
 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 6 
 
Índice 
 
1.Introdução ................................................................................ 7 
2.Importância social e económica ..................................................... 10 
3.Aplicações da Nanotecnologia ....................................................... 12 
 3.1.Actuais ............................................................................. 12 
 3.2.Futuras ............................................................................ 13 
4.Descrição detalhada de uma aplicação de Nanotecnologia ..................... 17 
5.Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia ........................... 20 
6.Conclusão ................................................................................ 22 
7.Bibliografia .............................................................................. 24 
 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 7 
 
1.Introdução 
A Nanotecnologia é uma área promissora em crescente 
desenvolvimento na actualidade quer a nível nacional quer mundial, sendo 
que o seu princípio básico resulta da construção de estruturas e novos 
materiais a partir dos átomos – os tijolos básicos de toda a matéria presente 
na Natureza. Encontra-se associada a tão diversas ciências como a medicina, a 
física, a química, a biologia e ainda a engenharia dos materiais e da 
computação. “Uma possível definição de Nanotecnologias é dizer que estas 
correspondem ao projecto, caracterização, produção e aplicação de 
estruturas, dispositivos e sistemas em que a dimensão, forma ou função são 
controladas ao nível nanométrico.” [1] 
É uma tecnologia que pretende revolucionar a sociedade e o Mundo, 
através da criação de medicamentos programados para atingir um alvo 
específico e que se liberte de acordo com as necessidades de cada indivíduo, 
de tecidos com capacidade de reconhecer e neutralizar agentes agressivos, 
assim como suportar condições extremas de temperatura, impacto ou até de 
corrosão ou ainda o desenvolvimento de janelas com capacidade de 
transformar energia solar em energia eléctrica útil. E tudo isto através do 
manuseamento dos átomos e das moléculas, numa escala nove vezes inferior 
ao metro. O nível molecular é incessantemente estudado pela Química, o que 
torna a Engenharia Química, com as suas capacidades de aproveitamento dos 
factores com o objectivo de melhorar o rendimento e facilitar o 
desenvolvimento das tecnologias. Por outro lado, esta engenharia tenta 
equilibrar da melhor forma possível todas as vantagens com as possíveis 
desvantagens a nível ambiental, por exemplo, realizando um balanço 
considerando a nanopoluição, gerada por nanomateriais ou durante a 
confecção dos mesmos, ou até a possibilidade de envenenamento devido ao 
tamanho das nanopartículas (ver Figura 1), sendo que estas poderiam cruzar a 
barreira sangue-cérebro introduzindo assim substâncias químicas nocivas na 
corrente sanguínea. 
Projecto FEUP O papel daEngenharia Química na Nanotecnologia Página 8 
 
As células não terão meios ideais de lidar com os nanopoluentes não 
existentes na Natureza, sendo que estes podem assim causar danos 
desconhecidos, podendo-se ainda acumular na cadeia alimentar, tal como os 
metais pesados, criando consequências nefastas aos diversos níveis desta 
mesma. [2] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
De referir ainda a existência de preocupações sociais no que diz 
respeito à paz Mundial, uma vez que se põe a questão da Nanotecnologia 
permitir a criação de armas mais poderosas ou ainda apreensões de cariz 
económico, dizendo respeito à destruição de postos de trabalho a nível 
industrial. 
Contudo, o papel da Nanotecnologia aponta para diversos produtos e 
até serviços passíveis de serem encontrados actualmente no mercado, desde 
tecidos resistentes a manchas, filtros de protecção solar, cosméticos, sistemas 
de filtração do ar e da água, equipamentos electrónicos em geral e ainda 
tratamento de herpes e fungos, cateteres, válvulas cardíacas, pacemakers e 
implantes ortopédicos. Assim, pode-se afirmar que o foco científico desta 
tecnologia refere-se, principalmente, aos produtos nanoestruturados e 
nanomateriais, à nanoelectrónica, optoelectrónica e tecnologias de 
Figura 1 : Risco de Envenenamento 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 9 
 
informação, aplicações em micro-processos a partir da Engenharia Química e 
ainda a nanobiotecnologia e a nanomedicina. 
Assim, se por um lado, a orientação levada a cabo pela Nanotecnologia 
é natural, referindo-se ao facto da maioria das propriedades quer físicas quer 
químicas ou biológicas são controladas dimensionalmente a nível nanométrico, 
é de referir a importância que isto traz à abertura de novas áreas científicas 
não tão exploradas, tal como a motivação para trabalhar em diferentes áreas 
e o grande impacto destas na Sociedade. 
 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 10 
 
2.Importância Social e Económica 
 
A Nanotecnologia é tão importante que poderia ter o potencial de 
resolver muitos dos problemas da humanidade. 
A base da Nanotecnologia é o facto de não só oferecer produtos 
aperfeiçoados como também uma ampla variedade de melhores meios de 
produção. Um computador pode fazer cópias de ficheiros de dados a um custo 
muito reduzido ou mesmo inexistente. É só questão de tempo até que a 
fabricação de produtos com a Nanotecnologia torne-se tão barata como a 
cópia de ficheiros. É aqui onde reside a verdadeira importância económica da 
Nanotecnologia, por isso é vista muitas vezes como "a próxima revolução 
industrial". 
Desenvolvendo-se de forma responsável, a Nanotecnologia poderia até 
resolver os problemas dos países mais pobres do mundo como doenças, fome, 
falta de água portável ou de habitação. Caso se desenvolva de forma não 
responsável, a Nanotecnologia poderá ser algo muito perigoso, permitindo 
assim a fabrico de armas muito pequenas com uma forca de destruição 
inimaginável. Alguns peritos acreditam que o seu impacto sobre a vida será 
tão importante tal como foi o impacto da medicina ou da revolução 
informática, tal como disse Ron Wyden: 
“Na minha opinião, a revolução Nanotecnológica tem o potencial de 
mudar América numa escala igual, senão maior, do que a revolução 
informática.” - U.S. Senator Ron Wyden (D-Ore.) 
 
 
 
 
 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 11 
 
Com a ajuda da Engenharia Química aplicada à Nanotecnologia, no 
futuro poder-se-á atingir as seguintes vantagens: 
 Fabricar novos materiais tal como roupa que muda de cor, novos 
adesivos, novos materiais para construção com capacidade de 
autolimpeza, robots com capacidades humanas; 
 Novas tecnologias de informação, tais como a computação 
quântica e micro-chips capazes de armazenar triliões de bytes 
de informação num aparelho tão pequeno como a ponta de um 
alfinete; 
 Avanços médicos, incluindo a administração de fármacos e a 
detecção e tratamento de doenças tais como o cancro. Com a 
Nanotecnologia poder-se-á construir pequenas "naves sanguíneas" 
que transportam substâncias farmacológicas directamente ao 
tumor para o combater (ver Figura 2); 
 Benefícios para o meio ambiente como a purificação da água, 
sistemas para controlar a contaminação das mesmas, novas 
fontes de energia sustentável e limpa. 
Estes são só alguns dos benefícios que se poderão utilizar num futuro 
não tão longínquo e que definirão o nosso estilo de vida. [3, 4, 5] 
 
Figura 2 : Técnica que impede o desenvolvimento de tumor 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 12 
 
3.Aplicações da Nanotecnologia 
A Nanotecnologia é um ramo da ciência ainda em fase inicial de 
desenvolvimento. Existem já diversos produtos com aplicações variadas mas, 
como ramo em expansão, existe ainda uma infinidade de projectos ideias que 
ainda não são exequíveis ou suficiententemente viáveis economicamente. 
 Como uma tecnologia de objectivos gerais, a Nanotecnologia terá, na 
sua fase madura, um impacto significativo na maioria das indústrias e áreas da 
sociedade. Melhorará os sistemas de construção e possibilitará a fabricação de 
produtos mais duráveis, limpos, seguros e inteligentes, tanto para a casa, 
como para as comunicações, os transportes, a agricultura e a indústria em 
geral. É claro que a Nanotecnologia não é a solução para tudo e neste 
momento a sua aplicação é bastante limitada, no entanto, a sua utilização à 
escala global poderá vir a ter o mesmo impacto que a revolução industrial.[6] 
3.1. Aplicações actuais da Nanotecnologia 
Como referido anteriormente, a “revolução Nanotecnologia” está 
apenas no início, o que significa que a aplicabilidade destas estruturas é ainda 
bastante reduzida. No entanto, existem já diversas áreas que desfrutam da 
ajuda da Nanotecnologia. A sua aplicação actual já no mercado é 
essencialmente na área dos nanomateriais, nomeadamente em revestimentos 
químicos, o que demonstra também o papel determinante da Engenharia 
Química na situação de progresso actual da Nanotecnologia. Alguns exemplos 
práticos são: 
 Protectores solares com nanopartículas de óxido de zinco, que 
são muito eficientes a absorver os raios ultravioleta mas deixam 
passar a luz visível; 
 Embalagens para alimentos com nanopartículas de prata que 
têm propriedades antibacterianas; 
 Roupas e tecidos revestidas com nanofilamentos que repelem a 
água e a sujidade; 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 13 
 
 Raquetes de ténis, sticks de hóquei e outros equipamentos de 
desportivos reforçados em zonas críticas com nanotubos de 
carbono; 
 Papel de parede antibacteriano revestidos com nanopartículas 
de óxido de zinco para usar, por exemplo, em hospitais. 
 
Existem também algumas aplicações na medicina actual como, por 
exemplo, a utilização de nanopartículas de ouro com afinidade específica a 
células cancerosas. 
Muitas destes produtos já estão em utilização mas tudo tem o seu custo 
e produzir estas nanoestruturas em grande escala pode tornar-se dispendioso 
e, sendo assim, pouco rentável, devendo-se a isso a sua não utilização a uma 
escala global. Ainda assim, o facto de serem aplicáveis é um passo importante 
a favor da utilização mais generalizada destes nanomateriais. 
3.2. A Nanotecnologia no futuro 
Quando confrontado com a possibilidade de manipulação de átomos, 
Richard Feynman dizia: 
“I want to build a billion tiny factories, models of each other, which 
are manufacturing simultaneously. (...) The principlesof physics, as far as I 
can see, do not speak against the possibility of maneuvering things atom by 
atom. It is not an attempt to violate any laws; it is something, in principle, 
that can be done; but in practice, it has not been done because we are too 
big. “ – Richard Feynman, galardoado com o Prémio Nobel da Física em 1965 
 Esta ideia revolucionária de Feynman viria a ser aprofundada por Eric 
Drexler (investigador que utilizou pela primeira vez e popularizou a palavra 
“Nanotecnologia”) nos anos 80, contudo, apenas na teoria. De momento esta 
proposta parece menos ficção, visto já existirem projectos para nanofábricas, 
capazes de produzir praticamente tudo, e até produzir outras nanofábricas. 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 14 
 
A versatilidade prática da Nanotecnologia é praticamente interminável (ver 
Figura 3). Possibilidades para os mais diversos produtos abundam nas mentes 
de muitos, no entanto, actualmente ainda não estão reunidos os meios 
necessários para que muitas destas invenções passem da teoria à prática 
devido ao facto inegável proposto por Feynman: no ramo da nanotecnologia, o 
homem esta a tentar trabalhar com átomos e moléculas – milhões de vezes 
inferiores em tamanho. Isto, porém, deixa em aberto todo o tipo de 
possibilidades para cientistas projectarem os seus próprios nanomateriais, e 
não existe falta de ideias. 
 
 Um dos campos mais discutidos é o da nanoelectrónica, havendo planos 
para nanorobôs, programáveis para executar todo o tipo de tarefas 
abrangendo áreas desde a medicina (no controlo e cura de doenças), a 
informática (com a possível existência de nanocomputadores com as mesmas 
ou até maiores capacidades de processamento e armazenamento de 
informação de um computador pessoal actual) até redes electrónicas de 
cidades inteiras (controlando tráfego, distribuição de serviços como a 
electricidade, etc). 
Figura 3: Algumas áreas da Nanotecnologia 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 15 
 
 Na medicina, os nanorobôs poderão vir a ter a capacidade de realizar 
diagnósticos e cirurgias internamente, reparar e manipular células através de 
campos magnéticos e controlar órgãos de forma a aumentar a produção de 
determinado tipo de substância ou até de células. Nanotubos de carbono 
podem vir a substituir tecido ósseo devido a sua resistência e flexibilidade.[7] 
 O sector industrial parece ser o mais beneficiado. A eventual 
construção em massa de nanofábricas mais eficientes, rentáveis e sobretudo 
significativamente mais pequenas poder ultrapassar o modelo industrial 
actual, especialmente se forem produzidas e aplicadas em massa. O conceito 
de fabrico molecular pode parecer menos futurista e mais praticável a médio 
prazo, se recorrermos a exemplos da biologia. Os ribossomas, presentes em 
todas as células, podem ser encarados como nanomáquinas (cerca de 20 nm 
de diâmetro) que lêem a informação genética contida no mRNA e montam 
sequências de aminoácidos para formar proteínas. Estas enrolam-se de acordo 
com a sua composição atómica e intervêm depois em inúmeros processos, 
constituindo elas próprias máquinas moleculares ao promoverem 
determinadas reacções químicas. Os ribossomas e as proteínas são então 
algumas das máquinas moleculares que compõem a eficiente e complexa 
nanofábrica que é a célula. A biologia ilustra assim as potencialidades da 
nanotecnologia. Mas este modelo da biologia pode revelar-se falível, já que os 
nanossistemas artificiais podem vir a ser muito mais eficientes do que os 
biológicos, tal como os aviões são mais rápidos que as aves. 
 Irão existir também uma ínfima variedade de novas nanopartículas. Um 
exemplo quase utópico é a pintura de carros com partículas que actuariam 
como um painel fotovoltáico dando energia ao carro para o dispêndio da 
bateria. Nanopartículas poderiam ser utilizadas no pára-brisas do carro 
controlando a intensidade da luz a entrar no veículo e ajudando na 
climatização. Revestimentos com este tipo de partículas podem vir a ser 
beneficiários a médio e longo prazo para atenuar as necessidades energéticas 
mundiais. 
 Novos materiais como os nanotubos de carbono podem vir a ser 
utilizados praticamente em todos os campos da ciência e não só. A criação de 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 16 
 
estruturas mais eficientes, resistentes e leves será uma mais-valia em áreas 
como a construção e até usos quotidianos. O fabrico de nanoestruturas 
produzirá novas e melhoradas 
propriedades para aplicação em 
painéis solares, revestimentos 
anticorrosão, ferramentas de corte 
mais sólidas e mais duras, 
purificadores de ar fotocatalítcos, 
aparelhos médicos mais duradoiros, 
catalisadores químicos e para a 
indústria dos transportes. Além 
disso, haverá novos materiais para 
aplicações e produtos ópticos, 
electrónicos e de armazenamento de energia. 
Mas como muitas das vezes acontece em Ciência, o mais interessante 
não se consegue antecipar e o futuro da nanotecnologia reserva ainda 
inúmeros segredos. Cabe aos cientistas desvendá-los de maneira a inovar. As 
possibilidades são infinitas. [8] 
 
Figura 4: Capacitor – alimentarão 
tecnologias como o nanorobô 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 17 
 
4. Descrição detalhada de uma aplicação da Nanotecnologia – 
Nanotubos de Carbono 
 A Nanotecnologia e a Engenharia Química tendem a cruzar-se diversas 
vezes, convergindo para a criação e desenvolvimento de processos e produtos 
que têm como objectivo o melhoramento da qualidade de vida da sociedade. 
Ambas são disciplinas modernas de base molecular e com aplicações em 
variadas áreas, nomeadamente na medicina, na energia, no ambiente, etc. 
 Uma aplicação que tem vindo a ser cada vez mais importante nos dias 
de hoje, são os nanotubos de carbono, também conhecidos como NC, os quais 
foram descobertos em 1991 por Sumio Lijima [9]. Estes materiais, apesar de 
serem mais leves que o aço, são cerca de 10 vezes mais resistentes que o 
mesmo. Os nanotubos de carbono, como o próprio nome indica, são estruturas 
cristalinas cilíndricas formadas por átomos de carbono [10]. Possuem uma 
elevadíssima resistência a tensão mecânica e são muito bons condutores de 
calor. Apesar das vantagens que esta aplicação apresenta, estudos 
recentemente realizados comprovam que os nanotubos de carbono podem ser 
bastante perigosos quando inalados, podendo desencadear problemas 
respiratórios e cancro do pulmão. São solúveis em água, e portanto podem ser 
ingeridos, tornando-se um perigo para a saúde. No entanto, desde que foram 
descobertos, estes compostos têm sido apontados como promissores de quase 
tudo, como novos tratamentos para o cancro ou até mesmo soluções para a 
crise mundial de energia. O problema em questão é o difícil manuseamento 
dos mesmos. Mas, como os nanotubos de carbono são incrivelmente versáteis 
e possuem determinadas propriedades que mais nenhum material possui, 
pode-se acreditar nas promessas que são feitas relativamente às aplicações 
dos nanotubos de carbono [11]. 
Estes possuem propriedades mecânicas e electrónicas decorrentes 
da combinação da sua estrutura e dimensão, sendo de grande importância 
para a fabricação de uma nova classe de materiais e dispositivos 
avançados para aplicação em diversos campos, nomeadamente na 
engenharia química [12]. 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 18 
 
Já foram desenvolvidos vários processos de obtenção de nanotubos 
de carbono, tais como deposição química de vapor catalisada (DQVC), 
descarga eléctrica dearco e ablação por laser. A DQVC é responsável pela 
produção de nanotubos de carbono de parede simples e múltiplas. Esta 
técnica apresenta o maior potencial de fabrico de nanotubos de carbono. 
Os métodos de descarga por arco e ablação por laser são feitos através da 
condensação de átomos de carbono gerados pela evaporação de carbono a 
partir de um precursor sólido, geralmente, grafite de alta pureza. A 
temperatura de evaporação envolvida em tais processos aproxima-se da 
temperatura de fusão da grafite, de 3000 a 4000ºC. O método de DQVC 
baseia-se na decomposição de gases precursores contendo átomos de 
carbono sobre um metal catalisador. O método de deposição química de 
vapor é um dos mais utilizados, principalmente no Brasil, devido às condições 
experimentais serem de um custo inferior à dos outros métodos descritos. 
 
Os nanotubos de carbono podem ser usados em novos medicamentos, 
em baterias eficientes ou para tornar plásticos mais eficientes. Para testar 
as propriedades dos nanotubos de carbono, alguns cientistas japoneses 
efectuaram uma experiência na qual se borrifou uma folha com água e 
nanotubos de carbono. De seguida, uma lagarta comeu essa mesma folha 
em questão, acabando por produzir um fio de seda que se veio a verificar 
ser mais forte que o aço e concluiu-se também que com estes nanotubos 
de carbono permitem o fabrico de roupas á prova de bala. Com outras 
experiências concluiu-se também que ao gerar nanotubos em diversos 
formatos, se tornaria possível a construção de nanofios para o uso no 
interior de microprocessadores, substituindo os fios de cobre, os quais são 
muito mais grossos e não são tão eficientes na transmissão de 
electricidade como os nanofios que contêm nanotubos de carbono. 
Os nanotubos de carbono podem ser divididos em dois grandes grupos; os de 
parede simples (SWCNT-single wall carbon nanotubes), (ver Figura 6a), ou de 
parede múltipla (MWCNT-multi wall carbon nanotube), (ver Figura 6b), e há 
ainda um tipo especial de nanotubo formado por apenas duas folhas de grafite 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 19 
 
que se sobrepõem em cilindros concêntricos. Estes são os nanotubos de 
parede dupla (DWCNT- double wall carbon nanotubes), (ver Figura 6c). 
 
(a) (b) (c) 
Figura 5: (a) nanotubo de parede simples. (b) nanotubo de paredes 
múltiplas. (c) nanotubo de parede dupla. 
 
Os nanotubos de parede simples (SWCNT) apresentam propriedades 
mecânicas e electrónicas excepcionais que são directamente influenciadas 
pela qualidade do nanotubo, pois a forma como a folha de grafite se enrola 
determina se o nanotubo será metálico, semicondutor com band gap pequeno 
ou não. Isto ocorre devido a proximidade das bandas de valência e condução 
[13]. 
 Os nanotubos de carbono podem, então, vir a ser uma verdadeira 
maravilha de 1001 utilidades [14]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 20 
 
5. Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia 
Um exemplo de empresa internacional 
 
O Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (ILN) é um 
centro de investigação que está a ser criado em Braga, Portugal. Este 
laboratório resultou da parceria entre o Ministério da Ciência, Tecnologia e 
Ensino Superior de Portugal e o Ministério da Educação e Ciência de Espanha. 
A decisão foi tomada na XXIª Cimeira, realizada em Évora em Novembro de 
2005. A inauguração decorreu no dia 17 Julho de 2009 e contou com a 
presença do Presidente Cavaco Silva, o rei Juan Carlos de Espanha e os 
primeiros-ministros de ambos os países, José Sócrates e José Luiz Zapatero. 
 
O edifício (ver Figura 5) conta com 20 mil metros quadrados, em que 14 
mil são de área laboratorial. Apesar do nome indicar um instituto meramente 
ibérico, o objectivo é juntar os melhores cientistas, incluindo de outros 
países, de forma a tornar o laboratório numa potência mundial no campo da 
Nanotecnologia. Esta estrutura possuirá 
várias oficinas, laboratórios, uma 
biblioteca, auditórios e um espaço onde 
é mostrado o trabalho desenvolvido à 
população. A título de curiosidade, está 
previsto um infantário dentro das 
instalações de forma a que os cientistas 
possam dedicar mais tempo ao trabalho 
e menos nas preocupações familiares, 
detalhe importante na compreensão da 
grandeza deste projecto. 
 
 
O INL foi planeado para trabalhar com 200 cientistas, num total de 400 
pessoas. O seu objectivo primordial é adquirir mais conhecimentos na área da 
Nanotecnologia e Nanociências através da pesquisa, inovação, dedicação e 
colaboração. Baseando-se em critérios de prioridade, as principais áreas de 
Figura 6: Laboratório Ibérico 
Internacional de Nanotecnologia 
Projecto FEUP O papel da Engenharia Química na Nanotecnologia Página 21 
 
Figura 7: Logótipo do INL 
investigação e desenvolvimento são a Nanomedicina, monitorização 
ambiental, segurança e controlo de qualidade alimentar, Nanoelectrónica e 
Nanomanipulação. 
 
Nanomedicina é uma área promissora que liga as ciências exactas à 
engenharia e medicina. Permite utilizar nanopartículas, nanorobôs e outros 
elementos de forma a curar, diagnosticar ou prevenir doenças. Poderá ser 
utilizada para melhorar a eficácia de medicamentos (fazendo-os actuar no 
órgão alvo, sem efeito secundário sobre outro órgão ou tecido), tornar mais 
rápida a detecção de um dado composto prejudicial ao organismo e melhorar 
as técnicas cirúrgicas utilizando câmaras. Desta forma, a Nanomedicina será 
uma área com um grande impacto social e poderá ser útil para outras áreas 
como a Farmacêutica. 
 
Relativamente à monitorização ambiental, a Nanotecnologia irá 
melhorar a eficácia de análises à água, ar e solo, tornando mais rentáveis 
produções agrícolas e utilizando as energias renováveis de forma mais eficaz. 
Por outro lado, poderá tornar os alimentos mais saudáveis, melhorando a 
detecção de produtos químicos menos favoráveis à saúde. Esta área terá um 
enorme impacto social e económico e promete uma grande investigação de 
forma a poder ser rapidamente adquirida por diversas empresas. 
 
Por último, áreas ligadas à Nanoelectrónica e 
Nanomanipulação conjuga electrónica, mecânica, 
informática e comunicação e tem como objectivo 
desenvolver produtos e estruturas inovadoras a 
aplicar em inúmeras áreas.[15, 16, 17, 18] 
 
 
 
 
 
 
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6. Conclusão 
 No que toca à Nanotecnologia, esta começou recentemente a 
influenciar positivamente a Sociedade e continuará num futuro próximo e 
mesmo distante a fazê-lo, deste modo é sempre importante apreender novas 
informações e dados acerca da temática. Não só sobre a influência desta a 
nível tecnológico como também a nível médico e ainda económico-social. 
 Relativamente ao aspecto económico-social esta pode contribuir para 
uma diminuição dos preços dos serviços primários assim como facilitar o 
acesso às mais novas tecnologias médicas a todas as classes sociais facilitando 
o tratamento médico, tanto o simples como o mais complexo, o combate ao 
cancro, utilizado como forma de exemplo. Por outro lado, existem ainda 
possíveis desvantagens como o envenenamento por nanopartículas, cuja 
capacidade de destruição das células é nula, o que poderá causar problemas 
severos e, para já, indefinidos na saúde Humana. Por outro lado, a tecnologia 
abrange, actualmente, tantas áreas e tão diversificadas que se tornou 
necessária a evolução,conduzindo assim à exploração do nível nanométrico 
do Mundo e a todas as possibilidades a esta associadas, no intuito de 
contribuir para uma sociedade mais confortável a nível estético ou mais 
facilitista, graças a robots de limpeza autónoma, por exemplo. 
 Nanotubos de Carbono poderão ocupar a maior parte dos materiais mais 
resistentes desde coletes à prova de bala, até equipamentos desportivos. 
Compostos como este poderão vir a ter um papel preponderante no próprio 
quotidiano futuro, contribuindo para a qualidade dos mais diversos materiais, 
assim salientando o crescente papel que a Engenharia Química imprime sobre 
a nanotecnologia. 
 No entanto, a intervenção da Nanotecnologia não permanece estática 
no tempo e promete influenciar de forma significativa o futuro, quer Mundial 
quer nacional. Tome-se então o projecto do Laboratório Ibérico Internacional 
– parceria portuguesa e espanhola com influência internacional – como uma 
oportunidade única de desenvolvimento da tecnologia mais recente no que diz 
respeito ao avançar e evoluir da comunidade científica. Pode-se ainda tomar 
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como principal exemplo da influência na sociedade do desenvolvimento desta 
recente tecnologia, o grande investimento no Laboratório cuja localização 
residirá em Braga. 
 Assim, de modo global, a Nanotecnologia pertence e pertencerá ao 
presente e ao futuro, influenciando de forma significativa a evolução da vida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7. Bibliografia 
[1]. http://www.nanotec.org.uk/ 
[2]. http://ciencia.hsw.uol.com.br/nanotecnologia5.htm 
[3]. http://www.euroresidentes.com/ 
[4]. http://en.wikipedia.org/wiki/nanotechnology/ 
[5]. http://www.portalciencia.net/nanotecno/ 
[6]. http://www.oarquivo.com.br/portal/index.php?option=com_con
tent&view=article&id=267:nanotecnologia&catid=71:ciencia-e-
tecnologia&Itemid=426 
[7]. http://www.metodista.br/cidadania/numero-
31/nanotecnologia-e-aposta-do-futuro/ 
[8]. http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=3450&op=all 
[9]. http://www6.ufrgs.br/lacer/gmn/nanotubosbr.htm 
[10]. http://pt.wikipedia.org/wiki/Nanotubo_de_carbono 
[11]. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=s0100-
40422004000600025 
[12]. http://sec.sbq.org.br/cdrom/32ra/resumos/T1432-1.pdf 
[13]. http://sites.unifra.br/Portals/11/dissertacao_final_raffa_gomes
_01.pdf 
[14]. http://viniciusgerva.blogspot.com 
[15]. http://www.mctes.pt/?idc=14&idi=1971&idt= 
[16]. http://www.publico.pt/Sociedade/laboratorio-de 
nanotecnologia-vai-privilegiar-area-da-saude_1392132 
[17]. http://pt.wikipedia.org/wiki/Nanomedicina 
[18]. http://www.inl.inXt/nanotechnology-change-world.php

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