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Nanociência: O Mundo em Nova Dimensão Por: Fernando Stacchini Data: 03/08/2006 Rapid development of nanoscience and nanotechnologies may bring great contributions to industrial production, environmental sustainability and human development. Application of nanotechnology is a reality in many areas such as industrial production, agriculture, environment and medicine. Brazil elected nanotechnology as a priority sector for public investment, with focus on training of human resources, development of infrastructure and research networks. Introduction of nanotechnologies also raise concerns regarding possible risks to human health and the environment, adverse social impacts, as well as intellectual property aspects. Introdução Há cinqüenta anos, hoje ainda era o futuro. Naquela época, já se imaginava que os avanços da tecnologia permitiriam que hoje não houvesse miséria ou doenças; que máquinas e robôs fizessem todo o trabalho braçal e que o desenvolvimento da agricultura e a adequada exploração do meio ambiente permitiriam à humanidade usufruir de uma situação de paz absoluta e bem-estar geral. Como sabemos, a despeito dos inquestionáveis avanços tecnológicos e da enorme popularização das tecnologias desenvolvidas (e.g., televisão, computador, telefone celular e internet, apenas para citar algumas) aquele futuro infelizmente não se tornou realidade. Foi também há cinqüenta anos, aproximadamente, que o físico e pesquisador americano Richard Feynman defendeu que, no futuro, seria possível visualizar, estudar, controlar e manipular a matéria, a partir de suas menores estruturas (i.e., moléculas e átomos). Feynman vislumbrou a possibilidade de desenvolver um novo universo a partir de estruturas de ínfimas dimensões e previu o que hoje chamamos de nanociência ou nanotecnologia. O futuro previsto por Feynman tornou-se realidade. Hoje, há não apenas entusiasmo científico, mas enorme interesse político e vultosos investimentos econômicos no desenvolvimento das nanotecnologias. Conceito e Histórico O sufixo "nano" vem do grego e quer dizer "anão". Um nanômetro equivale a 1 bilionésimo de metro (para que se tenha uma idéia da dimensão, se um metro fosse a distância entre São Paulo e Salvador, um nanômetro seria um grão de areia). A expressão "nanotecnologia" foi utilizada originalmente em meados da década de 1970 para descrever técnicas que permitem a construção de materiais de proporções extremamente reduzidas (não superiores a 100 nanômetros). A nanociência nada mais é, portanto, que o estudo e o conhecimento das técnicas e aplicações das nanotecnologias. Essencial para compreender o poder e o potencial da nanociência e das nanotecnologias (e conseqüentemente os temores que causam) é a constatação de que em escala nanométrica (i.e., em dimensões inferiores a 100 nanômetros) as propriedades dos materiais e elementos químicos se alteram drasticamente. São os chamados "efeitos quânticos". Apenas com a redução de tamanho e sem alteração de substância, verificou-se que os materiais apresentam novas propriedades e características como resistência, maleabilidade, elasticidade, condutividade e poder de combustão. O carbono, na forma de grafite é maleável, mas em escala nano é mais resistente que o aço e até seis vezes mais leve. O alumínio em escala nano entra em combustão espontaneamente! Na década de 1980, Eric Drexler popularizou a idéia de nanotecnologia propondo a construção, átomo a átomo, de materiais e dispositivos úteis à vida humana. Em 1981, dois pesquisadores do laboratório da IBM em Zurique, na Suíça, desenvolveram microscópios que possibilitavam não apenas a visualização dos átomos, mas também sua manipulação individual.nbsp; Estava-se definitivamente iniciando o futuro previsto por Feynman. Em 1989, outro pesquisador da IBM efetivamente manipulou átomos para escrever as primeiras letras nanométricas: manipulando átomos de xenônio, escreveu a iniciais da IBM. nbsp;A nanociência passou, então, mais do que nunca, a ser encarada como a construção de novas estruturas e materiais a partir da manipulação de átomos e moléculas dos elementos existentes na natureza. Assim, está relacionada a diversas áreas do conhecimento humano (e.g., física, química, biologia, eletrônica, computação, medicina), propondo desafios, desvendando mistérios, ensejando conquistas e gerando questionamentos e preocupações quanto a esse mundo em outra dimensão. É esse novo mundo que a nanociência quer desvendar. Aplicações As nanotecnologias não são promessas para o futuro. Os resultados do emprego da nanociência e da utilização das nanotecnologias multiplicam-se em todas as áreas da atividade econômica e certamente revolucionarão muitos setores da atividade humana. Vale mencionar algumas áreas onde a nanotecnologia já é realidade: Indústria e construção – nanutubos de carbono: tubos de dimensões nanométricas feitos apenas com átomos de carbono e que são 100 vezes mais resistentes que o aço e capazes de suportar temperaturas de até 6.550ºF. Os nanutubos de carbono podem ser utilizados tanto como condutores, quanto como isolantes termoelétricos, dependendo da configuração dos átomos de carbono. Agricultura - encapsulamento: fertilizantes, pesticidas e herbicidas fabricados com utilização de elementos químicos manipulados e liberados de forma planejada por meio de nanocápsulas permitem maior eficiência na aplicação, ação e duração de tais produtos.nbsp; Meio-ambiente - nanoímãs: nanoesferas magnetizadas diluídas homogeneamente em águas poluídas com petróleo comportando-se como imãs. Devidamente tratadas, tornam-se hidrofóbicas e misturam-se apenas no óleo que pode ser então facilmente retirado da água com eletroímãs.nbsp; Medicina - nanorobôs: robôs em escala nanométrica podem ser injetados em animais e humanos com o propósito de identificar e tratar especificamente células cancerígenas, assim como acompanhar a evolução do tratamento, monitorando as respostas químicas das células sob tratamento e evitando efeitos colaterais. nbsp;Só mesmo os mais ingênuos podem imaginar que não haja enorme interesse e investimentos destinados a desenvolver nanotecnologias com finalidade militar. Nanotecnologia no Brasil Iniciativas governamentais e investimentos do setor privado na área de nanociência e nanotecnologia podem ser verificados no Brasil desde o final da década de 1980. No entanto, somente a partir de 2003 começou-se a falar claramente em política governamental de nanociência e nanotecnologia. De fato, com a elaboração do Plano de Desenvolvimento de Nanociência e Nanotecnologia em 2003, assim como com o lançamento da Política Industrial, Tecnológica e de Comércio Exterior ("PITCE") em 2004, a nanotecnologia passou a ser tratada pelo governo brasileiro como atividade estratégica, com elevado potencial de geração de conhecimento, desenvolvimento tecnológico e agregação de valor econômico. Eleita pela PITCE como uma das três atividades portadoras de futuro (ao lado da biotecnologia e das energias renováveis), a nanotecnologia passou a contar com uma política governamental que, basicamente, visava aos seguintes objetivos: ·Formação de recursos humanos nas áreas de alta tecnologia e atualização curricular nas áreas relacionadas à nanotecnologia; ·Investimento em infra-estrutura, laboratórios e instalações de pesquisa, concomitantemente com a ampliação e otimização das redes de laboratórios e instituições de pesquisa, com o intuito de otimizar a utilização dos recursos e investimentos; ·Financiamento de projetos de pesquisa e desenvolvimento, favorecendo a interação e sinergia entre as instituições de pesquisa e o setor produtivo, com o intuito de agregar valor aos produtos industriais, do agronegócio e serviços, com a proteção da propriedade intelectual resultante; ·Modernização e aumento da competitividade das empresas atuantes no setor e apoio à criação de empresas inovadoras. Os objetivos acima tinham como base a preocupação governamental com os seguintes aspectos: ·Desenvolvimento de conhecimento e tecnologias na área da nanociência, capacitando o Brasil para competição em nível internacional; e ·Informação da sociedade acerca dos impactos da nanotecnologia na vida da comunidade, assim como sobre os riscos e oportunidades decorrentes da adoção das novas tecnologias. nbsp;Ainda que insignificantes se comparados com os investimentos de outros países na área, os investimentos governamentais com o PDNN entre 2005 e 2006 somaram mais de R$ 70 milhões, sendo que o PDNN até julho de 2006 envolvia pelo menos 14 redes de pesquisa, 300 pesquisadores, 77 instituições de ensino e 13 empresas. Além disso, o PDNN resultou no apoio a mais de 28 projetos de pesquisa básica e técnica, na publicação de mais de 1000 artigos científicos e no depósito de mais de 90 patentes. Dúvidas e Temores Apesar dos avanços tecnológicos vislumbrados com o advento da nanotecnologia, nem tudo é euforia. Dúvidas e temores preocupam pesquisadores e cientistas, principalmente no que diz respeito à segurança, riscos à saúde e ao meio ambiente, propriedade intelectual e impactos sócio-econômicos. Resumo a seguir as principais dúvidas e temores relativos à tecnologia: Saúde e meio Ambiente A constatação de que as propriedades dos elementos químicos e materiais se alteram quando manipulados em escala nanométrica ("efeitos quânticos") e a ausência de estudos mais profundos comprovando que tais elementos e materiais não representam riscos à saúde e ao meio-ambiente, levam alguns cientistas e ativistas a sugerir uma moratória nas pesquisas e na utilização das nanotecnologias, até que se conclua a absoluta ausência de riscos e se prepare regulamentação adequada sobre o assunto. nbsp;Alegam para tanto que muitas das características que fazem da nanotecnologia um campo promissor, podem produzir efeitos indesejáveis quando se trata de saúde e meio-ambiente. A diminuta dimensão das nanopartículas permite que as mesmas se espalhem facilmente na água e no solo e dificulta sua remoção por meio de processos normais de filtragem. Pela mesma razão são facilmente infiltráveis em células vivas. A possibilidade de contaminação de seres vivos e do meio-ambiente (com efeitos ao longo de toda cadeia alimentar) com nanopartículas cujos efeitos quânticos ainda não são totalmente conhecidos é um risco muito provável.nbsp;Algumas nanopartículas atualmente utilizadas em processos industriais, tais como os nanotubos de carbono (empregados na fabricação de raquetes e bolas de tênis) e nanopartículas de dióxido de titânio e óxido de zinco (utilizados na fabricação de protetores e bloqueadores solar) podem apresentar efeitos tóxicos e/ou cancerígenos.nbsp; Uma das preocupações (ou nanofobias) mais populares é com o chamado "grey goo": a hipótese de que nanopartículas autoreplicantes possam se multiplicar descontroladamente (formando uma gosma cinza, o "grey goo") e consumir toda matéria viva do planeta. Curiosamente, o termo foi cunhado por Eric Drexler, um dos pais da nanotecnologia e quem primeiro aventou a hipótese. Impactos sócio-econômicos O rápido avanço das nanotecnologias não permite que estudos aprofundados sejam feitos acerca dos impactos econômicos e sociais decorrentes de sua implantação. Teme-se que a substituição repentina de diversas matérias primas naturais (ou "commodities") por materiais artificiais produzidos com nanotecnologia, como o cobre, o algodão e a borracha poderá destruir a economia dos países que vivem predominantemente da exportação de tais commodities, arrastando para o desemprego e miséria, milhões de trabalhadores que vivem da exploração de tais atividades. Propriedade Intelectual Nem mesmo o argumento de que as nanotecnologias podem também agregar valor considerável às matérias-primas e commodities exportadas por países menos desenvolvidos deixa de causar temores e preocupações. Isto porque a proteção da propriedade intelectual relativa às nanotecnologias gera questões ainda mais controvertidas.nbsp;Considerando-se que já é possível manipular elementos químicos encontráveis na natureza (e que não são patenteáveis) transformando-os para que apresentem características distintas de seus correspondentes naturais (os chamados efeitos quânticos), vem sendo possível patentear não apenas novos elementos químicos artificiais, como também nanopartículas e nanomateriais desenvolvidos a partir de elementos químicos existentes, mas que, em função de sua escala nanométrica, apresentam efeitos quânticos não disponíveis nos materiais atualmente encontrados na natureza. O que se teme é que a concessão desenfreada de patentes na área da nanotecnologia e a grande concentração destas patentes em um número reduzido de empresas, venham a prejudicar o avanço tecnológico, na medida em que todos os demais interessados ficariam por anos sem acesso a matérias-primas e elementos químicos essenciais. A comparação que se apresenta para justificar tal temor é a de que ao invés de se patentear o tijolo ou o processo de fabricação do mesmo, estar-se-ia concedendo patentes para o barro. Conclusão A nanociência e as nanotecnologias são realidades e há quem diga que a humanidade está às portas de uma nova revolução industrial, capaz de alterar de modo inédito os processos de produção econômica e a vida cotidiana de nossa civilização. Diversas aplicações de nanotecnologias já afetam de modo significativo atividades na indústria, construção, medicina, agricultura e meio ambiente. Países desenvolvidos, com destaque para Estados Unidos, Japão e Alemanha, lideram a corrida em busca de novas tecnologias e das respectivas patentes. O Brasil apenas recentemente passou a contar com uma política governamental para incentivo da nanociência e não dispõe ainda de recursos suficientes para se tornar uma referência na área. Todavia, a política governamental adotada já possibilitou alguns resultados significativos quanto aos propósitos que elegeu, quais sejam, formação de recursos humanos capacitados, investimento em infra-estrutura laboratórios e redes de pesquisa e financiamento de projetos de nanotecnologia de empresas privadas. Grande obstáculo a ser ainda superado é a falta de determinação política para capacitar os órgãos competentes e incentivar as universidades e empresas privadas a assegurar aqui e no exterior as patentes de nanotecnologia. Surpreendente mundo de ínfimas dimensões do qual nascem, paradoxais, a euforia de enormes avanços tecnológicos e o temor de grandes desastres para a humanidade. Fnt 1 Sócio de Stacchini Advogados, Coordenador da Comissão de Informática, Internet e Novas Tecnologias da ABDI (Associação Brasileira de Direito de Informática e Telecomunicações). Fnt 2 Vide palestra de R. Feynman em http://www.zyvex.com/nanotech/feynman.html / Fnt 3 Citada por Norio Taniguchi em sua palestra "On the Basic Concept of "NanoTechnology", Proceedings of the International Conference on Production Engineering. Society of Precision Engineering, Tokyo,nbsp; Japan, 1974. Fnt4 Gerd Binnig e Heinrich Rohrer desenvolveram o microscópio de scaneamento por efeito túnel e ganharam o Prêmio nobel de Física de 1986 por tal feito. Vide http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1986/binnig-lecture.pdf Fnt 5 Don Eigler, 1989. Vide http://www.ieee-virtual-museum.org/collection/event.php?taid=&id=3457012&lid=1 Fnt 6 Vide definição em pág. 10/20 denbsp; http://www.mct.gov.br/upd_blob/9139.pdf Fnt 7 Vide http://www.etcgroup.org/upload/publication/81/01/nr_downonfarm_final.pdf Fnt 8 Vide http://www.comciencia.br/reportagens/nanotecnologia/nano04.htm Fnt 9 Vide http://www.foresight.org/Conferences/AdvNano2004/Abstracts/Hogg/index.html Fnt 10 Vide http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/27136.html Fnt 11 Vide http://www.mct.gov.br/upd_blob/8075.pdf Fnt 12 http://www.etcgroup.org/upload/publication/165/01/occ.paper_nanosafety.pdf Fnt 13 http://64.233.161.104/search?q=cache:iu57831ke9cJ:www.crnano.org/BDGoo.htm+%22gray+goo%22%2Bdrexler&hl=pt-BR&gl=br&ct=clnk&cd=3 Fnt 14 http://www.etcgroup.org/upload/publication/45/01/southcentre.commodities.pdf , pag. 36 e seguintes Fnt 15 http://www.etcgroup.org/upload/publication/54/02/com8788specialpnanomar-jun05eng.pdf |
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