1a_Lista_nanobiotecnologia__enviada_2020-10-16

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SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS 
FACULDADE DE BIOTECNOLOGIA 
 
1ª lista de exercícios da disciplina NANOBIOTECNOLOGIA do curso de BIOTECNOLOGIA. 
16 de outubro de 2020. 
 
1) O que é nano? O que é nanometro e quanto equivale, aproximadamente, o espaço ocupado por 
átomos neste comprimento? 
Nano é derivado da palavra grega nάnoς<nános> que significa “anão”. 
Equivale à distância ocupada por 5 a 10 átomos empilhados de maneira a formar uma linha 
 
2) Descreva brevemente o que é tecnologia em termos de ciência ou método científico. 
A aplicação do método científico com objetivos práticos e comerciais. 
 
3) Em muitos casos não formais, até mesmo no meio científico, a distinção entre nanociência e 
nanotecnologia é igualmente comparável à distinção entre ciência e tecnologia? Por que? 
Não; 
Em muitos casos, quando pessoas falam de nanotecnologia estão se referindo à pesquisa 
científica, ou seja, o termo nanotecnologia geralmente significa nanociência. 
 
4) Por que a nanotecnologia ainda não apresenta uma rigorosa e formal definição? 
Devido à ampliação e a rápida evolução no conceito de nanotecnologia pelo aumento frequente do 
número de áreas científicas e tecnológicas envolvidas, e também devido ser um tema relativamente 
recente. 
 
5) Como você definiria a nanotecnologia? 
O estudo e manipulação de materiais em escala nanométrica. 
 
6) Por que materiais com a mesma composição podem apresentar diferentes propriedades físicas e 
químicas? Cite algumas das propriedades físicas que podem ser variadas em função do tamanho de 
partículas. 
Com a diminuição do tamanho de partículas no material, consequentemente, ocorre um aumento na 
área superficial, cite algumas melhorias de propriedades devido ao aumento de superfície no 
material. 
Os efeitos de tamanho de partículas descrevem propriedades físicas dos materiais nanoestruturados. 
Propriedades mecânicas, ópticas, elétricas, magnéticas, etc. 
Menores pontos de fusão, menor temperatura de reação, maior condutividade térmica, etc. 
 
7) Por que o microscópico de varredura por tunelamento (STM) foi e está sendo importante para o 
avanço da nanotecnologia? 
Pois este permite formar a imagem de um único átomo ou de uma única molécula de cada vez numa 
tela de computador. 
O microscópico de tunelamento é o primeiro instrumento que permite igualmente tocar, com sua 
pequena ponta, um único átomo de cada vez, e ao mesmo tempo deslocá-lo à vontade, ou seja, 
manipular átomos. 
 
8) Quando o mundo conheceu a nanomanipulação pela primeira vez o que marcou esse evento? 
A manipulação de átomo, ou nanomanipulação, foi conhecida pela primeira vez em 1989, onde o 
físico norte-americano Donald Eigler e seus colaboradores nos laboratórios da IBM (International 
Business Machines) de Zurique, na Suíça, conseguiram fazer um pequeníssimo logotipo dessa 
empresa reunindo 35 átomos de xenônio depositados sobre uma superfície de prata. 
 
9) O que o físico Richard Feynman defendeu em 1959 no discurso “There is plenty of room at the 
bottom”? 
Defendeu que não existia nenhum obstáculo teórico à construção de pequenos dispositivos compostos 
por elementos muito pequenos, no limite de átomo a átomo. 
 
10) Qual o princípio básico do microscópico de varredura por tunelamento (STM)? 
O princípio básico do microscópico STM é, ao aplicar uma diferença de potencial entre uma ponta 
metálica extremamente fina e uma superfície condutora, a geração de uma pequena corrente elétrica 
de tunelamento no espaço entre a ponta e superfície quando muito próximas. 
 
 
11) Qual a diferença básica entre as microscopias STM e de força atômica (AFM)? Quais as 
vantagens do AFM em relação à STM? 
Na microscopia de força atômica é uma técnica que ao invés de medir a corrente de tunelamento, 
como na STM, media-se a força de interação entre átomos da extremidade da ponta e átomos da 
superfície da amostra. 
Com a microscopia AFM é possível controlar a força e a distância entre a ponta e a amostra, com 
isso, podendo fazer uma imagem não somente de superfícies de materiais condutores, mas também 
de materiais isolantes, semicondutores e até de células vivas. 
 
12) Quem foi Eric Drexler e por que ele foi criticado por um grande número de cientistas? 
Eric Drexler era engenheiro do MIT, em seu livro Engines of Creation(“Máquinas da Criação”, numa 
tradução livre), publicado em 1986, ele descreve máquinas moleculares do futuro capazes de reciclar 
dejetos e produzir água pura e energia, fariam nossa civilização alcançar a tecnologia molecular. 
Eric Drexler foi atacado por um grande número de cientistas que criticavam a ausência de base 
científica em seus trabalhos. 
 
13) Quem foi Albert Gore (Al Gore) e qual foi sua contribuição para o avanço na nanotecnologia? 
Albert Gore foi um senador e posteriormente vice-presidente norte-americano que apoiou o avanço de 
novas tecnologias para um desenvolvimento sustentável. 
 
14) Quando e em que evento Al Gore foi motivado a contribuir consideravelmente para o avanço na 
nanotecnologia? 
Em 1992, Al Gore solicitou uma audiência no Senado, com os melhores especialistas norte-
americanos sobre o tema das “novas tecnologias para um desenvolvimento sustentável”. 
 
15) Porque Eric Drexler foi convocado na audiência no Senado dos EUA solicitado por Al Gore? Por 
que Eric Drexler usou o nome de Richard Feynman em seu pronunciamento perante a comissão de 
senadores americanos reunida por Al Gore? Por que Eric Drexler foi comparado ao escritor francês 
Júlio Verne? 
Pois em 1989, o mundo descobria que o microscópico de tunelamento podia deslocar átomos à 
vontade e isso conferiu credibilidade a Eric Drexler e à sua obra. 
Usou o nome de Richard Feynman para dar um importante aval científico a esse projeto, alegando 
que o ilustre físico já previa a fabricação em escala nanométrica. 
Eric Drexler iria desempenhar o papel de um “Júlio Verne” moderno, sobressaindo na previsão 
tecnológica. Julio verne é considerado por críticos literários como o precursor do gênero de ficção 
científica, tendo feito predições em seus livros sobre o aparecimento de novos avanços científicos. 
 
16) Por que os Estados Unidos foram obrigados a superar diversos desafios diferentes na época na 
qual Al Gore tornou-se vice-presidente? 
O fim da Guerra Fria modificou as prioridades da pesquisa norte-americana, que foi obrigada a se 
adaptar à nova concorrência mundial. Não se tratava mais apenas de defender a pesquisa militar, mas 
de fortalecer os programas de pesquisa e desenvolvimento referentes aos bens de consumo civis. 
 
17) O que são tecnologias Botton-up e top-down? 
A ideia inicial de nanotecnologia era baseada na tecnologia Botton-up (de baixo para cima), também 
chamado de monumentalização, ou seja, envolvia manipulações de átomos, na formação de moléculas 
para a construção de estruturas maiores, como dispositivos e máquinas, com quantidade mínima 
suficiente de átomos para tais componentes realizarem suas tarefas. 
A miniaturização, conhecida também como técnica top-down, utiliza métodos de erosão ou 
desgaste para produzir estruturas e/ou dispositivos a partir de uma peça maior. 
 
18) O que são sistemas Mems e Nems e quais suas aplicações? 
Sistemas microeletromecânicos (Mems, do inglês: Micro-Electro-Mechanical Systems) são sistemas 
que associam microelementos mecânicos à eletrônica. Da mesma forma que os transistores na 
indústria da microeletrônica, os Mems são produzidos em grande quantidade a baixo custo. 
Sistemas nanoeletromecânicos (Nems, do inglês: Nano-ElectroMechanical Systems), que são sistemas 
que associam nanoelementos mecânicos e eletrônicos. Os Nems não são desenvolvidos e comerciais 
como os sistemas Mems, mas estão em decorrente progresso como diversos campos associados à 
nanotecnologia.