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Peter A.B. Schulz. O que é a nanociência e para que serve a nanotecnologia? Física na Escola, v. 6, n. 1, 2005.
Nanociência e nanotecnologia são ciência e tecnologia feitas na escala do nanômetro, ou seja, onde acontecem a miniaturização de algo grande para algo muito pequeno.
Os primeiros relógios com engrenagens e pêndulos ficavam nas torres das igrejas e as peças tinham que ser medidas em metros. Os relógios passaram a ser usados nos pulsos das pessoas e as peças passaram a ter dimensões de milímetros. No entanto, o princípio físico para medir o tempo continuou o mesmo. Nos relógios a quartzo temos uma mudança fundamental no princípio para medir o tempo, que leva a um dispositivo muito menor e mais preciso. Estamos falando de um cristal de quartzo de dimensões de milésimos de milímetro de comprimento. Diminuímos o dispositivo novamente em mil vezes, mas o relógio de pulso é para que as pessoas possam ver as horas, portanto um dispositivo tão pequeno tem que ser acoplado a ponteiros e mostradores grandes o suficiente para serem vistos, resultando em algo do mesmo tamanho dos antigos relógios de pulso, que precisavam de corda. Então qual foi a vantagem, além de saber as horas com uma precisão maior do que a necessária? Simplesmente eles são muito mais leves e baratos.
Não demorou muito e a eletrônica seguiu o exemplo dos relógios, ou seja, a busca da miniaturização. Dois foram os passos fundamentais para tornar essa miniaturização efetiva: a invenção do transistor em 1947 e a do circuito integrado em 1959. Eram novas tecnologias, baseadas em materiais semicondutores. 
A microeletrônica não se desenvolveu para fazer melhor o que a “macroeletrônica” já fazia e sim para dar origem a algo novo: o processamento em grande volume e velocidade de dados e a possibilidade de transmiti-los em quantidade e velocidade.
Richard Feynman (Profecia): “Está cheio de espaço lá embaixo” (1960).
No pingo do “i” que estamos usando, seriamos capazes de guardar a informação contida em um texto que equivaleria a “1 bilhão de vezes maior que um artigo”!
Nessa época que foram inventados os circuitos integrados e dispositivos opto-eletrônicos que permitiram os primeiros passos nesse caminho.
O caminho de cima para baixo (top-down).
Permite “esculpir” circuitos cada vez menores nos chips de silício.
Atualmente são utilizados feixes de elétrons, que podem ser focalizados em pontos de até 0,05 microm. Essa “caneta” pode ser guiada com grande precisão e gravar o circuito impresso diretamente sobre o material foto sensível. Posteriormente, a dimensão característica de 10 microns foi reduzida 200 vezes e chegamos à escala de 50 nanômetros. Na verdade, hoje em dia é utilizada a chamada tecnologia de 0,07 microm (dimensão característica de detalhes do circuito integrado) na fabricação de microprocessadores. Pode-se dizer que de certa forma a atual eletrônica já está mais para “nano” do que para “micro”.
Vamos especular sobre um dos desafios dessa nanoeletrônica. O silício para fins eletrônicos tem cerca de 1018 elétrons por centímetro cúbico. Uma caixinha de 0,1 microm de aresta seria carregada por 1000 elétrons, para a densidade dada. Se diminuirmos a aresta para 0,01 microm a caixinha seria carregada com um único elétron! Quantos átomos de silício existem nesse cubo de 0,01 microm de lado? Cerca de 60.000, e se pudéssemos realizar a profecia (registrar um bit em apenas 10 átomos) ainda poderíamos avançar entre 3 e 4 ordens de grandeza! Isso, no entanto, é impossível de cima para baixo. Temos que ir de baixo para cima.
A vereda de baixo para cima (bottom-up)
Registrar e ler bits em escala de poucos átomos não é possível, como vimos, na eletrônica “tradicional”.
Uma nova tecnologia torna-se necessária. Essa tecnologia, chamada de microscopia de sonda por varredura (scanning probe microscopy) feitas com a invenção do microscópio de tunelamento e o posterior desenvolvimento do microscópio de força atômica. Uma ponta extremamente fina, constituída de poucos átomos, pode ser aproximada, afastada e varrida ao longo de uma superfície com precisão de até 0,1 Angstron. É uma das maneiras para se “ver” átomos individualmente [12], mas o que nos interessa principalmente é que essa ponta, sob certas tensões elétricas, é capaz de arrancar um único átomo e depois depositá-lo em outro ponto da superfície. É, portanto, uma ferramenta para manipular átomo a átomo, como um pedreiro consegue fazer com tijolos. Esse talvez seja o conceito essencial da nanociência. Existem vários protótipos de nano objetos construídos átomo a átomo e podemos formar toda uma galeria de imagens com eles Problemas? Pelo menos um bem grande: um microprocessador “tradicional tem milhões de componentes, que são construídos simultaneamente. Construir um objeto com essa complexidade, movendo uma peça (no caso um átomo) de cada vez torna o processo extremamente lento.
A aposta para uma “produção em série” aparece no conceito de autoorganização. A ideia, audaciosa sem dúvida, se baseia na possibilidade de que os próprios “nano objetos” se organizem e construam os dispositivos para os quais as máquinas exteriores (como os microscópios) tornaram-se incapazes. A propósito, duas formas de organização dos átomos de carbono foram descobertas nas últimas décadas: o “fulereno” e o “nanotubo de carbono”. São grandes estrelas da nanociência e mereceriam um capítulo à parte. Um outro exemplo de auto-organização e auto-montagem é o DNA, cujas características estão sendo exploradas como opção para uma eletrônica molecular Vale lembrar uma vez mais que partículas coloidais são nanopartículas, cujo negócio é estimado em mais de US$ 40 bilhões anuais. E as promessas de aplicações em Medicina estão se realizando com a utilização de nanopartículas magnéticas no diagnóstico e tratamento do câncer, entrega inteligente de remédios no interior do corpo humano e até mesmo cremes contra ruga.
Peter A.B. Schulz Nanociência de baixo custo em casa e na escola Física na Escola, v. 8, n. 1, 2007
Admiramos os detalhes minúsculos de uma miniatura, mas quando os objetos fogem à percepção a olho nu, passamos a um terreno de hipóteses e suposições muitas vezes amparadas por conceitos mais ou menos abstratos, melhor ou pior assimilados em aulas, palestras, leituras ou outros meios indiretos de contato com a realidade microscópica. Uma coisa curiosa é que se o “pedacinho é pequeno demais”, novas propriedades podem surgir em vez de desaparecer.
A primeira tarefa será encontrar estratégias para medir dimensões bem menores podemos usar uma régua para medir o comprimento do nosso pé, mas não do fêmur, já que não temos acesso direto a ele sem a ajuda de uma imagem de raios-X Uma estratégia semelhante pode ser usada para estimar a largura de uma trilha de gravação em um disco de vinil. Para isso, basta escolher uma faixa e verificar o tempo de duração da mesma. A medida a ser feita é com a régua: a espessura de uma faixa em centímetros.
Com a duração da música e sabendo que a rotação do disco é de 33,3 rotações por minuto, sabemos quantas trilhas foram percorridas pela agulha e estimamos a largura de cada trilha Essa largura no CD,
é, no entanto, menor ainda, pois a gravação digital tem maior conteúdo sonoro que o possibilitado pela gravação analógica.
Uma estimativa de baixo custo nesse caso pode ser feita a olho nu! Basta olhar para um CD (o lado gravado) refletindo uma fonte luminosa que observamos a decomposição da luz nas cores do arco-íris: o CD funciona como uma grade de difração para a luz visível 
O diâmetro médio de um fio de teia de aranha é de 0,15 µm (Fig. 3). O fio mais fino já medido tinha apenas 0,02 µm de espessura. Nós somos capazes de ver as teias apenas devido à reflexão da luz do sol nelas. Esses fios extremamente finos são capazes de deter uma mosca voando a toda velocidade.
Para tornar uma nanofabricação possível em toda a sua potencialidade, um novo paradigma faz-se necessário: a auto fabricação do dispositivo. É a chamada estratégia bottom-up na qual os minúsculospedaços constituintes se autoorganizam no dispositivo. A organização desses pedaços por meio de um agente externo (como um microscópio de força atômica, por exemplo) seria muito lenta para os padrões de produção em série das tecnologias estabelecidas.
Uma aposta fascinante é a auto-organização de moléculas de DNA, com sequências específicas para formar arranjos previamente projetados, por meio do mecanismo de emparelhamento de pares de base.
O paradigma da instrumentação científica em nanociência é, provavelmente, o conjunto dos novos microscópios de varredura de sonda (scanning probe microscope; existem várias versões para a tradução para o português), surgidos na década de 1980. Os mais conhecidos são o microscópio de tunelamento e o de força atômica. Esses foram os primeiros instrumentos que permitiram não somente “ver” (as aspas aqui são fundamentais como constataremos daqui a pouco) átomos, mas também manipulá-los individualmente de maneira controlada.
A microscopia de varredura de sonda (Fig. 9, direita) é constituída de três aspectos básicos que precisam ser acoplados. Primeiro a sonda em si, objeto que só pode ter uma resolução nanoscópica se também tiver dimensões nanoscópicas. Diferentes tipos de sonda são sensíveis a diferentes fenômenos físicos (corrente elétrica, forças atômicas ou propriedades magnéticas). Essas sondas precisam ser deslocadas sobre o objeto de estudo de forma controlada (a varredura) com precisão também da ordem de nanômetros ou mesmo de frações de nanômetro. Por último, a variação da medida do fenômeno físico em função
da posição da sonda precisa ser traduzida em imagens adequadas do objeto estudado e manipulado em escala atômica. Por isso que “ver” átomos é um processo bastante complexo, indireto e, portanto, entre aspas. Esse conjunto de atividades e experimentos simples permite uma aproximação ao mundo da nanociência para estudantes do ensino médio.
Gabriel A. F. Rebello et. al. Nanotecnologia, um tema para o ensino médio: Utilizando a abordagem CTSA. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA. Vol. 34, N° 1, p. 3-9, FEVEREIRO 2012.
Na abordagem CTSA, a sociedade é o ponto central do processo educativo, e o aluno é, antes de tudo, um cidadão que precisa desenvolver habilidades, competências e criticismo.
Essa pode ser uma ótima oportunidade para se trabalhar esse tema na escola, por meio de atividades que possibilitem ao aluno ter um conhecimento dos potenciais benefícios e prejuízos que uma nova tecnologia pode trazer.
A nanotecnologia permite aos cientistas trabalharem em escala celular e molecular. As propriedades das nanopartículas – como, por exemplo, sua alta dispersão e reatividade
Apesar disso, a reatividade diferenciada das nanopartículas, e consequentemente dos nanomateriais, é utilizada para contornar danos ambientais, sendo aplicadas em métodos de nanorremediação in situ, que buscam transformar ou destoxificar poluentes. No entanto, ainda assim, sua mobilidade, biodisponibilidade, toxicidade e persistência no ambiente é um risco que deve ser bem avaliado
A primeira etapa deste trabalho consistiu no desenvolvimento de uma metodologia de preparação de nanopartículas de Fe3O4 pelos bolsistas de Iniciação Científica
Os experimentos acima descritos foram filmados para a elaboração de um vídeo de apoio didático a ser exibido na escola, para permitir que os alunos possam comparar a metodologia laboratorial àquela executada na escola. O vídeo incluiu ainda uma apresentação sobre escala nanométrica, estrutura microscópica da magnetita e aplicações tecnológicas de nanopartículas.
Os tópicos do vídeo didático foram organizados da seguinte forma: introdução ao tema nanociência e nanotecnologia, com figuras e textos apresentados sob a forma de slides; filmagem da execução do experimento em laboratório de pesquisa; e simulação computacional da formação de nanopartículas de Fe3O4, de seu retículo cristalino e da sua utilização em medicina.
Em uma primeira etapa, os alunos fizeram uma pesquisa individual sobre o significado dos termos nanociência e nanotecnologia. Na semana seguinte, a professora apresentou o tema utilizando o vídeo didático. A primeira parte do vídeo enfatizou conceitos tais como a medição de um átomo, do DNA, de uma célula e até de um fio de cabelo, utilizando-se a escala nanométrica. Também foram apresentadas as diferentes propriedades de um material nanoparticulado e seu correlato comum, utilizando-se como exemplo um “bloqueador solar”. Nessa mesma aula, os alunos foram organizados em grupos de trabalho e realizaram a preparação das nanopartículas de magnetita e de seus agregados, utilizando um roteiro da prática previamente preparado. A propriedade magnética da magnetita foi testada utilizando-se um ímã.
Após o término do experimento, os alunos assistiram à segunda parte do vídeo, no qual foi mostrado o procedimento experimental, sendo realizado por um aluno da Iniciação Científica Júnior no laboratório de pesquisa. Em seguida, foi apresentada a simulação virtual da formação da nanopartícula de magnetita e a formação de nanocomplexos de magnetita e quitosana, que poderiam, em princípio, ser utilizados como carreadores de fármacos (Alexiou et al., 2001), com aplicação no tratamento de várias doenças como o câncer, por exemplo.
A aula foi finalizada com um debate sobre os benefícios da nanotecnologia por meio do uso de nanomateriais com propriedades diferenciadas e dos potenciais problemas de ordem ambiental e saúde pública que o acúmulo de nanopartículas poderá causar, originando, dessa forma, a nanopoluição.
O tema nanotecnologia permite a discussão de vários conceitos fundamentais em química, além de Classificação Periódica dos Elementos, tais como funções inorgânicas, estequiometria, número de oxidação, equações de oxirredução, além da preparação de soluções e transferência de líquidos e, dessa forma, as observações experimentais e as construções teóricas geradas podem ser resgatadas e aprofundadas em diferentes momentos do ensino médio.
Fábio Delgado Pereira, et. al. Nanotecnologia: Desenvolvimento de Materiais Didáticos para uma abordagem no Ensino Fundamental. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA, Vol. 32, N° 2 , MAIO 2010.
 O objetivo do ensino de ciências é fornecer subsídios para os alunos conhecerem os principais processos científicos e tecnológicos responsáveis pela produção de bens utilizados em nosso cotidiano.
 Como a Química faz parte de uma infinidade de processos naturais e tecnológicos, é imprescindível dispender uma maior atenção a temas contemporâneos relacionados a conceitos químicos por parte dos professores de ensinos fundamental e médio.
 A ciência e a tecnologia vivenciam uma relevante e considerável revolução com o desenvolvimento de materiais e dispositivos em escala nanométrica.
A tecnologia moderna caminha decisivamente para uma escala nanométrica, como a miniaturização de dispositivos eletrônicos ou por meio de montagens a partir de átomos e moléculas.
A nanotecnologia é uma área de pesquisa bastante ampla e interdisciplinar, pois é baseada nos mais diversificados tipos de materiais, tais como polímeros, cerâmicas, metais, semicondutores, compósitos e biomateriais. 
Suas aplicações podem ser nas mais diversas áreas como eletrônica, medicina, aeronáutica, cosméticos, meio ambiente, biotecnologia, agricultura e segurança nacional
Por exemplo, o desenvolvimento de nanocristais de CdS e ZnS, os quais são luminescentes e com tempo de vida maior que os corantes atuais, possibilitam um monitoramento exato para a localização e delimitação precisa de um tumor, dispensando qualquer outro equipamento sofisticado para visualização.
Outro exemplo de aplicação do uso dessa tecnologia está relacionado ao desenvolvimento de compósitos agregando nanopartículas magnéticas, cuja aplicabilidade é minimizar os danos promovidos durante os derramamentos de petróleo em alto-mar.
Novas perspectivas aparecem a cada dia com relação à nanotecnologia. Por exemplo, nanopartículas de dióxido de titânio são empregadas na produção dos atuais protetoressolares. O grande diferencial do uso dessas nanopartículas é seu alto poder de absorção da radiação ultravioleta, maior eficácia e a ausência das manchas brancas típicas promovidas pelos protetores solares tradicionais. Ainda na área de cosméticos, a dimensão das nanopartículas permite uma maior penetração destas na pele. É possível encontrar no mercado brasileiro algumas aplicações diretas de cosméticos empregando a nanotecnologia no tratamento anti-idade, hidratantes e outras aplicações. No setor automobilístico e aeronáutico, nanocompósitos estão substituindo componentes metálicos pesados de forma a tornar os materiais mais leves, moldáveis e mais resistentes.
Dentro desse contexto, educação de jovens e/ou crianças abordando o tema nanotecnologia pode contribuir para a difusão do conhecimento científico, bem como despertar o interesse deles na área da ciência e tecnologia. É importante o desenvolvimento de novos programas ou métodos em “nanoeducação”, na tentativa de descrever ou incluir as crianças no “nanomundo” de forma a despertar o interesse por temas científicos relacionados a diversos fenômenos do cotidiano (educação/alfabetização científica)
Houve uma mudança conceitual na forma de pensar; o aprendizado passou a ter um novo entendimento que vai além da memorização; e dentro dessa nova concepção, o ensino de disciplinas ou conceitos empregando a tecnologia de informação e comunicação acabou proporcionando um melhor acesso ao conhecimento.
O entendimento da escala nanométrica parece um grande agravante para a compreensão dessa nova tecnologia e, consequentemente, os fenômenos nela envolvidos. No entanto, a aprendizagem e o entendimento do tema Nanotecnologia, bem como suas aplicações, é fundamental no ambiente escolar.
Inicialmente, este trabalho teve como meta realizar um amplo levantamento bibliográfico com o intuito de selecionar algumas atividades educacionais sobre nanotecnologia já realizadas e que pudessem ser aplicadas a alunos do ensino fundamental.
Buscou-se consultar fontes de informações sobre nanotecnologia
A NanoAventura5 é um exemplo brasileiro de atividade educacional relacionada à nanotecnologia. Esse projeto consiste em uma exposição interativa sobre nanociência e nanotecnologia destinada a um público infantil e adolescente de 9 a 14 anos.
A NanoAventura tem como proposta ensinar, de maneira educativa e divertida, os conceitos de nanociência e introduzir algumas explanações sobre as aplicações desse tipo de tecnologia. É um programa composto de jogos virtuais que proporcionam uma familiarização dos participantes com equipamentos e práticas de laboratórios envolvidos na nanociência e nanotecnologia.
Há grande percentual de materiais e endereços eletrônicos no exterior que abordam o tema nanotecnologia. Apesar de muitos deles constarem como sendo destinados a crianças, é possível observar que grande parte dessas fontes utiliza terminologias extremamente específicas e densas,
Existem fontes que abordam o tema de forma lúdica e relevante. No entanto, grande parte encontra-se disponível em línguas inglesa, alemã e japonesa, o que limita a compreensão para a grande maioria dos alunos brasileiros do ensino fundamental a partir de sua realidade.
Sendo assim, neste trabalho, é proposto o uso de imagens de estruturas químicas tridimensionais que remetam a alguma analogia com objetos do cotidiano de alunos do ensino fundamental, de forma a instigá-los a procurarem mais informações sobre as substâncias.
A Figura 1 apresenta alguns exemplos de imagens que poderiam ser utilizadas nas aulas de Ciências com o objetivo de introduzir conceitos químicos e sobre nanotecnologia.
Além da proposta do uso de imagens citada acima, pode-se citar também uma experiência de sucesso realizada na disciplina Materiais, micro e nanotecnologia, oferecida aos alunos do 8º semestre do curso de Licenciatura em Ciências da Natureza da Escola de Artes, Ciências e Humanidades da USP. Em uma das aulas da referida disciplina, foi solicitado que os alunos desenvolvessem atividades didáticas relacionadas à nanotecnologia.
Dessa forma, diversos tipos de atividades foram sugeridos como músicas empregando letras contendo conteúdos de nanotecnologia, quebra-cabeças etc.
Uma sugestão bastante relevante proposta por uma das alunas foi a produção de um origami, no qual o aluno teria, primeiramente, a oportunidade de aprender a arte em papel.
Nessa proposta, os alunos mimetizariam a construção de nanomateriais, empregando a arte em papel (origamis) para entender a nanotecnologia e suas aplicabilidades.
Suzeley Leite de Abreu Silva et al., Afinal o que é nanociência e nanotecnologia: uma abordagem para o ensino médio. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA. Vol. 31, N° 3, AGOSTO 2009
 A história que envolve o diálogo entre uma aluna (RITA) e sua professora:
Entretanto, como fica essa história? Hoje em dia, pouco ou quase nada é dito sobre esses temas no Ensino Médio. Por outro lado, muitas vezes, ao ler um jornal ou assistir a um noticiário, as palavras contendo “nano” surgem naturalmente como se fossem utilizadas pelas pessoas de forma corriqueira.
 Em qual princípio o estudo da Química se baseia? Teoria atômica. Com isso, admite-se que tudo é constituído por átomos: roupas, livros, mesas, salas, eu, tudo... Tudo é constituído por átomos.
Com esses conceitos básicos da química, posso pensar em fabricar produtos a partir da combinação de duas ou várias substâncias!! Realmente, estudar química é super-relevante e, se utilizada de forma consciente, é uma ciência para a vida!!
Li que se um material é nanoparticulado (constituído por nanopartículas), este apresentará propriedades diferentes dos materiais sólidos macroscópicos ou dos particulados. E é esse o motivo da grande exploração e interesse nesses novos materiais.
– Partícula está relacionada com uma pequena porção de um material – disse a professora de química. Para você entender melhor, pense na areia de uma praia... Quando a observamos de longe, a aparência é contínua, mas quando observamos de perto, é possível perceber que a areia é formada por pequenos grãos ou partículas. Essas pequenas porções de matéria guardam sua composição química e uma quantidade de partículas representa quimicamente toda a areia de uma praia.
– Hoje começaremos nosso estudo sobre “nanopartículas” – disse a professora de química. Essas partículas são muito pequenas e não são possíveis de serem visualizadas a olho nu. Já os materiais nanoparticulados são grandes porções dessas miniaturas e podemos enxergá-los sem o auxílio de microscópios.
– Como vocês podem observar, as nanopartículas já existem há muito tempo, mas a nanociência e a nanotecnologia só foram desenvolvidas a partir da criação de aparelhos, principalmente microscópios, muito sofisticados que “enxergam” o que os nossos olhos não têm capacidade de ver – disse a professora. Alguns microscópios utilizados nos estudos envolvendo nanociência e nanotecnologia são conhecidos como microscópios eletrônicos de varredura e de transmissão, microscópio de força atômica e microscópio de varredura por tunelamento
Na semana seguinte, Rita começou sua apresentação: 
– Encontrei muitas aplicações como em embalagens plásticas que contêm nanopartículas que vedam melhor, aumentando assim o período de conservação dos alimentos;
uma “língua eletrônica” com nanopartículas foi criada para controle de qualidade em vinhos por possuir maior sensibilidade; a área de cosméticos já contém vários produtos com nanopartículas por agirem com maior facilidade na pele e nos cabelos; roupas protetoras contendo nanopartículas aumentam ainda mais a proteção, até mesmo contra radiação; miniaturização no campo eletrônico fazendo com que dispositivos sejam menores e mais potentes; medicamentos liberados de maneira controlada dentro do organismo, por meio de nanocápsulas; peças impregnadas com nanopartículas que retêm óleo que podem ser utilizadas em acidentes ambientais aquáticos; sensores de gás, de presença; e muitos, muitos outros
– Pensem em umameia autolimpante e/ou antibacteriana. Se a meia for autolimpante, é só utilizar, colocar ao sol e pronto... Não precisa lavar! A ação autolimpante será ativada pela radiação emitida pelo sol:
– Outra aplicação importante é o recobrimento de lentes de óculos. Normalmente estas riscam com facilidade e refletem a luz, dificultando a visão do usuário. Esse problema pode ser resolvido por filmes muito finos contendo nanopartículas que protegem a lente dos riscos e facilitam a passagem da luz, diminuindo sua reflexão.
Nanotoxicidade
– O impacto da nanociência já está sendo sentido em vários setores de atividade. Embora a dimensão nano esteja acima da dos átomos e das moléculas, as nanopartículas podem ser pequenas o bastante para interagir diretamente com o organismo, principalmente se estiverem na forma livre. Contudo, em termos relativos, as nanopartículas tendem a oferecer menos risco, principalmente se estiverem imobilizadas dentro de polímeros e matrizes inorgânicas, formando os chamados nanocompósitos. Mesmo assim, os cuidados observados na Química devem ser transportados para a nanociência, não dispensando a necessidade de regulamentação e de habilitação qualificada para lidar com o assunto.
Pense bem: se essas partículas livres, com dimensão nano, são tão pequenas, imagine como elas podem interagir com seu organismo...
Os nanomateriais são tecnologicamente importantes e devem ser manipulados com precaução. A maioria dos pesquisadores usa luvas, mas quais tipos de luvas seriam mais seguros no sentido de conter partículas de tal tamanho? E equipamentos de proteção respiratória? E as partículas livres na atmosfera?
A ética da ciência se baseia na construção do conhecimento para produção de benefícios para o homem e o ambiente. De maneira alguma, a ciência pode ser tratada de forma comercial e rentável, valorizando apenas os lucros.
Cabe a você, aluno, se aprofundar, procurar por mais informações e se posicionar diante de questões que serão apresentadas nos meios de comunicação. Esse mundo nanoparticulado está sendo conhecido como uma nova revolução científica e promete grandes benefícios para o ser humano e o meio ambiente. Tudo é inovador! A ética e a segurança sempre devem ser levadas em consideração, e segue como um alerta para instituições se organizarem e começarem a criar regulamentações.
Com a atual publicidade de temas envolvendo nanociência e nanotecnologia, os professores têm que estar preparados para responder perguntas de crianças e adolescentes curiosos. Esses professores, principalmente os de química, precisam saber que a nanotecnologia não é um novo e separado campo de conhecimento, mas envolve conceitos já dominados por eles como átomos e moléculas, tamanho de partículas, escalas métricas, área superficial específica, adesão, entre outros. O que se tem realmente de novo é a maneira com que átomos e moléculas estão sendo manipulados para criar novas tecnologias, e isso pode ser ensinado dentro de seus padrões de conhecimento.
Com a história de Rita, buscamos abordar vários desses conceitos de uma maneira fácil e didática, que poderá auxiliar professores e alunos a se inteirarem do fabuloso mundo da nanotecnologia.
Ivana Zanella et. al. ABORDAGENS EM NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA
PARA O ENSINO MÉDIO XVIII Simpósio Nacional de Ensino de Física – SNEF 2009 – Vitória, ES
É essencial que alunos e professores do ensino básico conheçam o que é, a potencialidade e os efeitos da nanociência e da nanotecnologia, visto que
estas áreas prometem fazer uma nova revolução tecnológica. 
Desta forma, retratando a importância de levar essas informações na formação do cidadão conhecedor e crítico.
Macroscópico, Microscópico e o Limite Nanométrico
A nanoescala vai além, nesta dimensão denotamos a composição atômica e molecular de qualquer material presente na natureza. Nesta escala
estamos tratando de sistemas com dimensões de alguns nanometros (10-9m) a
alguns Ângstrons (10-10 m).
Podemos obter materiais para serem aplicados na nanotecnologia, os denominados nanomateriais, a partir de duas abordagens: (i) de baixo para cima, do inglês bottom-up, que trata da agregação de átomos e moléculas de forma auto
organizada, ou seja, desenha-se estruturas moleculares de acordo com a
necessidade de aplicação científica ou tecnológica e (ii) de cima para baixo, do
inglês up-bottom, que retrata a obtenção de nanomateriais por meio da redução do
tamanho das estruturas macro - ou microscópicas Uma das áreas de conhecimento promissoras relacionadas com a nanotecnologia é a área de ciências da saúde, onde se busca o uso de nanomateriais com potencial biológico para o tratamento e diagnóstico de doenças, bem como na aplicação cosmética.
Paralelamente, com o surgimento dos primeiros produtos da nanotecnologia, inicia-se a discussão em torno do seu impacto ambiental (efeito das nanoestruturas sintéticas), de legislação e ética com o uso da nanotecnologia e sua implicação social e humana, e do ponto de vista econômico,
relacionado ao domínio da nanotecnologia
Partindo de Macro, Micro e Chegando a Nanoestruturas
A obtenção de nanoestruturas tem se tornado um ponto essencial para o desenvolvimento efetivo da nanociência e da nanotecnologia. Conforme destacamos anteriormente, existem duas abordagens que podem ser tratadas neste sentido.
Podemos obter nanoestruturas a partir de técnicas de baixo para cima (bottom-up)
ou de cima para baixo (up-bottom).
Uma das grandes potencialidades dos nanomateriais está associada ao
aumento, de forma acentuada, da área superficial da estrutura quando reduzimos o tamanho desta, ou seja, quando passamos de uma escala macro - ou micro- para a nanoescala. Este fato faz com que estas nanoestruturas tenham uma grande expectativa de aplicação em termos de sensores de moléculas de interesse químico (remoção de gases tóxicos, transporte de medicamentos no organismo, etc) ou biológicos (interação com proteínas, detectores de vírus, aminoácidos, etc.)
Através de uma abordagem simples apresentamos algumas potencialidades
da nanociência e da nanotecnologia. Uma propriedade de grande interesse
tecnológico, oriunda da nanotecnologia, é o aumento de área superficial quando
convergimos de uma escala macroscópica ou microscópica para a escala
nanometrica.
Henrique E. Toma e Koiti Araki Nanociência e Nanotecnologia: o gigantesco e promissor mundo do pequeno. julho de 2005 • CIÊNCIA HOJE • 25
no mundo nanométrico, a física clássica começa a ceder lugar para a mecânica quântica. E, por isso, muito da lógica e das observações convencionais não mais se aplicam.
Por serem invisíveis, nanopartículas de diversos materiais podem ser introduzidas em sólidos e líquidos
sem comprometerem sua transparência, proporcionando a eles novas características físicas e
químicas. As nanopartículas de dióxido de titânio, por exemplo, já estão sendo empregadas em protetores
solares, conferindo excelente proteção contra radiação ultravioleta, além de incorporarem tecnologias inovadoras desenvolvidas para melhorar a estética, controlar o grau de penetração dos cremes na pele, auxiliar na remoção de sujeiras e manter a umidade.
Antti Laherto. An analysis of the educational significance of nanoscience and
nanotechnology in scientific and technological literacy Science Education International Vol.21, No.3, September 2010, 160-175
Devido ao rápido desenvolvimento e crescente papel social da nanociência e
nanotecnologia (NST), estes campos emergentes também estão crescendo em
importância educacional. As exigências para a incorporação NST questões relacionadas
nos currículos são expressas muitas vezes com referência aos objetivos da pesquisa científica
e alfabetização tecnológica. Este artigo relata uma parte teórica de um
estudo que emprega o modelo de reconstrução educacional para responder
a percepção da necessidade para a educação em NST. 
O significado educativo de NST é examinado por meio da análise e síntese de dois domínios da literatura:
(i) conceituações recentes dealfabetização científica e tecnológica, e (ii)
estudos sobre as implicações da natureza e da sociedade de Nanociência e
tecnologia. 
Vários aspectos sociais, bem como epistemológicos da NST são
identificados, que os tornam especialmente campos interessantes e relevantes para
alfabetização científica e tecnológica. O artigo sugere que a ciência
educação em geral, poderia usar NST como um assunto a fim de evocar
diálogo sobre importantes questões contemporâneas relacionadas à ciência, tecnologia,
A idéia básica do modelo é que a estrutura de conteúdo para a instrução
não pode ser tomado diretamente de estrutura de conteúdo da ciência, mas deve ser especialmente (re) construída, prestando muita atenção aos objetivos educacionais, bem como para os alunos " perspectivas cognitivas e afetivas. O Modelo de Reconstrução Educacional consiste em três componentes: 
1) Análise da estrutura de conteúdo, 
2) pesquisa sobre o ensino e aprendizagem, e 
3) projeto de ambientes de aprendizagem.
 Os componentes estão intimamente interligados para que os resultados de uma componente possa influenciar as outras duas componentes.
Este artigo argumenta que a alfabetização científica e tecnológica no contexto da NST (ie)
a capacidade de se sentir confortável e competente com assuntos e artefatos nanocientíficos e tecnológicos, de seguir mídia o debate de temas relacionados, para formar opiniões
sobre as questões sociais e éticas relacionadas a estes campos, etc, requer uma compreensão do a natureza da NST bem como as suas dimensões sociais. Com base no teor da
análise, algumas características especiais nos processos de NST deve ser tratadas em
educação, a fim de representar a natureza dos campos de maneira adequada. Estas características envolvem o caráter interdisciplinar dos campos em questão, a entrelaçados
relação entre nanociência e nanotecnologia, e da interação entre
pesquisa empírica e teórica com papéis distintos da modelagem, simulações e
imagiologia. De fato, a educação científica em geral, poderia usar NST como temas em
fim de proporcionar mais up-to-date vista a natureza da ciência.
Contudo, este artigo também aponta alguns desafios educacionais que devem ser tomados
em conta ao proceder com a reconstrução educacional do NST. o
sofisticação dos conceitos de NST facilmente leva à superficialidade na instrução e
o risco de deturpar a questão de conteúdo. Além disso, a utilização simplificada
imagens e outros modelos visuais podem enganar alunos em falsos modelos de sentido direto percepção e equívocos epistemológicos. Apesar destes desafios,
discutir os campos emergentes da NST no ensino de ciências parece ser uma frutífera
forma de aumentar-se-to-date científica e alfabetização tecnológica. NST claramente
representa todas as características-chave de "ciência pós-moderna", que, de acordo com Hurd (1994), deve ser melhor abordada nas escolas para modernizar o currículo de ciências e
"Preparar novas mentes para uma nova era".
Andrew Greenberg Integrating Nanoscience into the Classroom: Perspectives on Nanoscience Education Projects ACSNANO VOL. 3 NO. 4
A Iniciativa Nacional de Nanotecnologia tem incentivado um crescimento substancial na pesquisa em nanociência e nanotecnologia nos Estados Unidos. Além disso, uma das metas centrais da Iniciativa Nacional de Nanotecnologia é o desenvolvimento e educação de futuras gerações de pesquisadores em nanociência. Este foco de Nano fornece uma breve história da educação em nanociência, incluindo os currículos que foram implementados com sucesso em instituições de ensino médio e superior, como descrito no "Simpósio de Integração em Nanociência na escola e na sala de aula"
A idéia de integração daquilo que é percebido por muitos educadores secundários para uma nova ciência em sala de aula do ensino secundário parece uma tarefa difícil. Por onde é que educadores e o currículo devem começar? De um ensinamento e perspectiva curricular, deve nanociência ser considerada uma nova disciplina, ou pode estar espalhada por todo currículo do ensino secundário ciêntífico com base na sua interdisciplinar natureza? Conforme os pesquisadores nanociência, nós devemos compreender a nanociência como campo interdisciplinar que está na interface de diferentes disciplinas científicas e de engenharia. Podemos construir sobre essas conexões para tornar descobertas interessantes e inovadoras. No entanto, para o professor da escola, estas conexões são nem sempre é tão aparente e requerem orientações curriculares e treinamento profissional para ajudar a interpretar as conexões e fazer a sua inserção em sala de aula uma tarefa mais fácil. Os projetos educacionais em nanociência são elaborados para permitir sucesso integração da nanociência na sala de aula de nível secundário. 
Cada um desses projetos tem o objetivo de desenvolver, implementar, e avaliando nanoescala ciência e engenharia para conteúdo do currículo da escola secundária. O projeto NanoLeap, sob a direcção de John Ristvey tinha dois objetivos relacionados ao de métodos para substituir lições existentes em sala de aula
Para explorar onde a ciência em nanoescala,
tecnologia, engenharia e matemática
conceitos podem caber em alta
escola ciência física e química
aulas de forma a apoiar os alunos
na aprendizagem da ciência núcleo
conceitos.
Para definir uma abordagem viável para a instrução
materiais em desenvolvimento
as áreas da ciência em nanoescala, tecnologia,
engenharia e matemática.
Unidades NanoSense mostrou que os alunos foram capazes de aprender nanociência simples
e conceitos de engenharia, tais como nomeação propriedades que alteradas no nanoescala (Figura 6), utilizando um vocabulário correcto ao descrever a nanoescala, e fornecendo descrições superficiais de aplicações da nanotecnologia. Em gerais, os alunos tiveram um difícil tempo fornecendo a base científica princípios que conduzem a propriedades no nanoescala. Conclusões mais gerais a partir da avaliação incluíram os professores em nanociência tiveram dificuldade na implementação suficiente nanoescala ciência e tecnologia de material para produzir compreensão profunda de conceitos de nanociência. Por exemplo, ela não era possível para os alunos aprenderem conceitos de nanociência sem uma completa compreensão do modelo do átomo, partículas fundamentais, e pequenos grupos de compostos iónicos, e finalmente os alunos não entenderam as forças dominantes em escalas de diferentes tamanhos.
Alexys Bruno Alfonso Situação atual da divulgação e do treinamento
em nanociência e nanotecnología no Brasil Mundo Nano | Red NANODYF-CYTED | Vol. 4, No. 2, julio-diciembre, 2011 | www.mundonano.unam.mx
Levantamento das atividades de divulgação e formação em nanociência e nanotecnologia desenvolvidas entre 2006 e 2010, nos dez países inicialmente representados (Espanha, Portugal, Argentina, Brasil, Chile, Colômbia, Cuba, México, Peru e Venezuela). Trata-se de uma tarefa árdua e cujo completamento é intrinsecamente difícil. Possíveis omissões são de responsabilidade única do autor, mas de forma alguma seriam deliberadas. Esperamos que os pesquisadores e inovadores brasileiros em nanociência e nanotecnologia sintam-se representados, de forma direta ou indireta, neste manuscrito.
No Brasil, como descrevemos a seguir, foram realizadas muitas atividades no último quinquênio por uma grande comunidade composta de pesquisadores em NC & NT, tanto renomados e quanto iniciantes. A partir desses dados e daqueles apresentados pelos representantes dos outros nove países durante a primeira reunião da Rede, ficou evidente que o Brasil é um dos membros com maior produção em Ibero- américa nos temas de interesse. Além disso, observou- se que parte das produções devem-se a parcerias estabelecidas com países representados na Rede, tais como a Argentina e o México.
A nossa expectativa é de que o Brasil obtenha um retorno cultural, econômico e social que justifique os investimentos feitos e que contribua, através de iniciativas internas e externas tais comoa Rede NANODYF, para o desenvolvimento da nossa região.
Divulgação
As principais atividades de divulgação dos resultados das pesquisas nacionais em NC & NT são os eventos locais, regionais, nacionais e internacionais. Neles têm participado especialistas e estudantes, e sua repercusão para o grande público é maiormente indireta. Dentre esses eventos, destacamse os seguintes:
Vale ressaltar que também houve nesse período uma quantidade grande de eventos em áreas como Física, Química, Biologia, Ciência de Materiais, nos quais houve certamente apresentação de resultados relevantes em Nanociência e Nanotecnologia.
No período analisado, aconteceram outros eventos de impacto direto na população, dentre os quais podemos citar:
Formação nos três niveis de ensino
• Nivel fundamental
Não há registro de abordagem sistemática de temas de Nanociência e Nanotecnologia.
• Nível médio
Não há registro de abordagem sistemática de temas de Nanociência e Nanotecnologia.
No entanto, existe produção bibliográfica que discute as potencialidades da introdução desses temas no nível médio.3
• Nível Universitário
Há muitos cursos nas áreas de Física, Química e Biologia que abordam temas de NC & NT. Citamos aqui apenas os três cursos que mencionan explicitamente os termos Nanociência ou Nanotecnologia:
Engenharia em Nanotecnologia, oferecido pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC – Rio).
Nanotecnologia (Licenciatura), oferecido pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
Mestrado em Nanociências, oferecido pelo Centro Universitário Franciscano (Unifra).
Conclusões
Os dados levantados permitem concluir que o Brasil tem produzido resultados científicos e material de divulgação apreciável em linhas de pesquisa e inovação jovens, tais como a nanociência e a nanotecnologia. Há contribuições de várias regiões do país, com destaque para a região sudeste. Além disso, parte das atividades ocorrem em colaboração com outros países. Dentre as atividades de divulgação, destaca-se a feira Nanoaventura, desenhada especialmente aos jovens estudantes e ganhadora de prêmio internacional.
Na área de formação, há cursos de ensino superior em nanociência e nanotecnologia, não há registro de abordagem sistemática desses temas nos níveis fundamental e médio de ensino. É preciso reconhecer também que a educação no Brasil, mesmo com todos os avanços conseguidos nas últimas décadas, passa por dificuldades em aspectos básicos como a infra-estrutura, a qualificação dos docentes, as condições de vida dos estudantes e sua motivação para o aprendizado. Poderia até parecer utópico, nessas condições, o ensino de Nanociência e Nanotecnologia. No entanto, na nossa apreciação, trata-se de uma necessidade cultural e econômica. Ao mesmo tempo, o sonho de muitos jovens de obter qualificação nessas áreas multiplicaria a motivação deles pelos estudos.