NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA - UNIVERSIDADE FRANCISCANA - TRABALHO 01

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UNIVERSIDADE FRANCISCANA 
CURSO DE NANOCIÊNCIA E NANOTECLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA NA FÍSICA 
LEONARDO CARNEIRO QUARESMA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELÉM/PA 
2020 
NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA NA FÍSICA: 
Nanociência é o estudo e o conhecimento das técnicas e aplicações da Nanotecnologia, ela 
é de extrema importância em diversas áreas da física, esse estudo manipula as matérias em 
escala muito pequenas, a aplicação onde é bem conhecido é na Física Quântica, na qual estuda 
as estruturas dos sistemas quântica. Com o avanço tecnologia, fica muita mais fácil estudar 
nanociência, com essas aplicações, é possível estudar os sistemas quântica para a criação de 
novos matérias em escalas manométricas 
Com esse estudo da Nanociência, o mundo é capaz de criar e desenvolver métodos que 
utilizam a Nanotecnologia para que representem um conjunto de ações para pesquisas, com o 
intuito de desenvolver inovações que iram se baseadas nas propriedades especiais que o estudo 
da Nanociência proporciona. 
A Nanotecnologia na física tem vastas aplicações, com a principal importância de estudar 
as matérias em escalas bastantes pequenas, no estudo da nanotecnologia os princípios da Física 
Clássica não são mais válidos, mas sim os princípios da Física Moderna, a onde é considerado 
a dualidade onda-partícula e o estudo da Física Quântica. 
Atualmente a Nanociência e a Nanotecnologia tem a um papel importante na Física, onde 
é permitido a criação de novos matérias e técnicas muito mais eficientes na qual já são 
conhecidas. A Física Moderna tem o principal papel em várias descobertas, e para os 
desenvolvimentos dessas descobertas são praticamente elaboradas por aparelhos que foram 
criados em escala atômicas. Com esses estudos da Nanociência e Nanotecnologia é possível 
compreender o melhor funcionamento das partículas atômicas, e com isso, é possível que sejam 
simulados tais eventos que seriam possivelmente perigosos em escala pequenas, por exemplo 
mini buracos negros e a manipulação de átomos radioativos. Com a manipulação da matéria em 
escala nano, acarretar grandes mudanças nas propriedades físicas, químicas e mecânicas em um 
determinado material, e com essa manipulação, é desenvolvida a criação de novos matérias com 
propriedades completamente inéditas. 
HISTÓRIA DA NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA NA FÍSICA: 
Nanociência e Nanotecnologia tem o surgimento em várias áreas de conhecimento, mas 
principalmente na Física e na Química. Os conceitos de Nanociência e Nanotecnologia tem seus 
desenvolvimentos quando foi estabelecida a química moderna por John Dalton que foi em 1808 
depois de várias pesquisas e experimentos científicos feitos, foi ele que introduziu os átomos 
na química como partículas reais, ele afirmava que as substâncias elementares eram formadas 
por átomos que eram representados por pequenas esferas, e desse modo, dizia que as substâncias 
compostas eram formados por moléculas. 
Foi em 1911, que o átomo deixo foi divisível, e essa descoberta foi feita por Ernest 
Rutherford, na qual em uma experiência encontrou o núcleo atômico do átomo no interior do 
átomo que se localizava no centro do mesmo. 
Em 1913, foi proposto um modelo atômico revolucionário que foi chamado de modelo 
atômico de Rutherford-Böhr, esse modelo foi desenvolvido por Niels Böhr mantinha as 
principais características do modelo de Rutherford, ele propôs que o átomo não era formado 
somente pelo seu núcleo atômico, mas também era formado por elétrons que orbitavam o 
núcleo, a teoria atômica de Böhr era baseada no princípio da quantização da energia que foi 
desenvolvida por Max Planck. Os estados de energia dos elétrons eram previstos por uma nova 
mecânica, que foi chamada de Mecânica Quântica. 
Foi em 1926 que a Mecânica Quântica de Böhr foi aperfeiçoada por Werner Heisenberg, 
Erwin Schrödinger e Paul Dirac, eles desenvolveram uma Mecânica capaz de descreve toda a 
química e quase toda a física dos sistemas quânticos, dessa forma, foi encontrado o segredo da 
ligação dos átomos para a formação de molecular e materiais. 
Mas foi em 1959 por Richard Feynman, que o termo Nanociência e Nanotecnologia 
apareceu, em uma palestra no encontro anual da Sociedade Americana de Física, ele apresentou 
o conceito da possibilidade de organização e manipulação de materiais a nível atômicos, isso 
hoje em dia, é chamado de nanotecnologia, sua principal contribuição para a Física, foi a 
elaboração da teoria da Eletrodinâmica Quântica, na qual essa teoria propôs a quantização dos 
campos. 
Foi em 1974 que a Nanociência e Nanotecnologia” foi desenvolvido pelo professor Norio 
Taniguchi, esse termo é designado como o conjunto de estudos e aplicações referentes aos 
objetos e processos na escala nanômetro. Nanotecnologia consiste principalmente no 
processamento de separação, consolidação e deformação de materiais por um átomo ou uma 
molécula. 
No ano de 1981 que Gerd Binning e Heinrich Roherer criaram um aparelho com a 
capacidade de enxergar átomos, e foi chamado de Microscópio de Varredura Por Tunelamento 
(STM), esse microscópio se caracterizou por uma minúscula ponta feita de material condutor 
que percorre ou varre toda a superfície a ser analisada, com isso, passou a se enxergar e a 
manipular átomos, nunca feitos anteriormente. 
Em 1986, foi inventado por Gerd Bining uma ponta de microscópio capaz de enxergar 
qualquer coisa, esse microscópio é conhecido como Microscópio de Força Atômica (AFM), 
consiste que a ponto do microscópio que foi desenvolvido por Bining foi acoplado em um 
pequeno pedaço de diamante que contorna os átomos exercendo uma pressão pequena, o 
suficiente para que não seja destruída, movendo o pedaço de diamante até encontrar saliência, 
também é movido a ponto, na qual essa ponta gera imagens como no STM. Essa invenção fez 
com que a possibilidade de ver os átomos e movê-los um a um fosse possível. 
Em 1989, o Físico Donald M. Eigler, que trabalha no IBM Almaden Research Center, foi 
o primeiro a usar a agulha de um Microscópio de Corrente de Tunelamento, para arranjar 
átomos individuais sobre uma superfície, dessa forma, ele foi capaz de formar a palavra IBM 
com 35 átomos de Xenônio. Ele alinhou os átomos de Xenônio escrevendo o logotipo de onde 
ele trabalhava sobre uma superfície de níquel. Logo depois, foi ocasionado um grande interesse 
entre os cientistas, onde eles buscavam em conseguir o melhor domínio da técnica de 
manipulação do átomo. 
Em 1991, o professor Sumio Lijama da NEC, fez a descoberta dos Nanotubos de carbono, 
a partir desses estudos, foi gerado um interesse sem precedentes nas nanoestruturas de carbono, 
e desde então foi alimentado uma intensa pesquisa na área de Nanociência e Nanotecnologia. 
Na atualidade de hoje a Nanociência e a Nanotecnologia na Física vem se aprimorando 
cada vez, com isso, os métodos que já existem serão aprimorados cada vez mais no decorrer do 
tempo, fica cada vez um pouco mais fácil de manipular, entender, investigar, entre outros 
sistemas na escala manométrica. 
 
 
 
 
 
 
E dessa forma, a linha temporal da Nanociência e Nanotecnologia fica desse jeito: