O Novo Caminho da Engenharia

Um centímetro é aproximadamente um feijão. Se dividirmos por 10, cada divisão será um milímetro, que é o tamanho de uma pulga. Se dividirmos de novo por 10, teremos 100 mícrometros. Que é a espessura de um fio de cabelo humano. Se divirmos por 100, temos um micrometro. Que é o tamanho de uma bactéria. Se dividirmos por 10, temos 100 nanometros. Que é o tamanho de um vírus. Dividindo por 100, teremos um nanometro. Que é o tamanho de uma molécula.

Nano em que sentido? Dimensão Zero Uma Dimensão Duas Dimensões

Como construir coisas tão pequenas? Cima para Baixo (top-bottom): Iniciando por um componente microscópico que será cominuido ou “esculpido” até o tamanho nanométrico. Dentre as técnicas estão moagem e fotolitografia. Baixo para Cima (bottom-top): Partindo de componentes menores. Dentre as técnias temos junção atômica e molecular, como em sistemas biológicos.

Cima para Baixo (top-bottom): Ex: Fotolitografia

Baixo para Cima (bottom-top) Deve-se reunir átomos e moléculas de maneira controlada por processos químicos ou biológicos. Exemplo: Crescimento de Nanowires. Crescimento de nanofibra de carbono obtida por filmagem in situ em microscopia eletrônica de transmissão. Níquel foi utilizado como catalizador em atmosfera de metano e hidrogêncio em temperaturas elevadas. (www.topsoe.com/site.nsf/all/EOTT-5VTMPT?OpenDocument)

Baixo para Cima (bottom-top) (continuação) Para contornar esses desafios, outra técnica é a utilização de Microscopia de Força Atômica, como instrumento para montagem e medição de propriedades de compostos nanométricos.

Força Atômica: Escrita e Leitura Nanométricas

Menor significa um maior número de objetos por cm3 Mas porque fazer coisas tão pequenas? Menor significa um maior número de objetos por cm3 Transistores da Intel – Presente e futuro Explorar as propriedades inesperadas das substâncias nas condições nanométricas.

Partículas de Ouro em Vidro Partículas de Prata em Vidro 25 nm 100 nm 40 nm 50 nm 100 nm 100 nm Chad Mirkin, Northwestern University, artigo do NYTimes por K. Chang - 2005

O que é Nanotecnologia? Como a nanotecnologia difere das ciências comuns microscópicas? Que envolve também a interação e/ou estruturas no nível molecular ou nano? De acordo com a NNI (National Nanotechnology Initiative): “Nanotecnologia envolve… criação e uso de estruturas, dispositivos e sistemas que têm propriedades e funções novas devido ao seu tamanho pequeno ou intermediário.” (traduzido)

Aplicações Reais “Bugbot” for traveling and taking photos in human digestive system (Carnegie Mellon University) Carbon nanotube transistor (Stanford University)

Aplicações Reais Engenharia Civil Tinta Purificadora de Ar – Nanopartículas de TiO2 60% de redução de NOx e CO2 Nanopartículas de ferro/paládio, ferro/prata ou zinco/paládio podem servir como redutores e catalisadores potentes para uma grande variedade de contaminantes ambientais comuns. Nanopartículas de Fe2O3 em cimento Mortar

Engenharia NanoMecânica

Aplicações Reais Engenharia Mecânica Aplicação de Nanotubos de Carbono em Nano-compósitos

Aplicações Reais Engenharia Mecânica Nanopartículas em tintas anti-risco da Mercedes-Benz http://500sec.com/mercedesclearcoat.html

Aplicações Reais Engenharia Têxtil Nanorods de ZnO para proteção de tecidos contra UV

Aplicações Reais Engenharia Têxtil Power-Shirt: Tecidos geradores de energia: recobrimento de ZnO e Pt http://www.sciencedaily.com/releases/2008/02/080213133347.htm

Aplicações Reais Engenheiros na Bio-Medicina

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