Nanotecnologia: o futuro vem aí!

2012

Muito se fala hoje de “nano” por todo o lado… Mas, para o caso remoto de 

haver alguém que ainda não saiba o significado, o prefixo “nano” vem do grego 

“nânos” , que significa anão, muito pequeno. Mais precisamente, a 11ª Conferência 

Internacional de Pesos e Medidas deliberou em 1960 chamar nano ao milésimo do 

milionésimo. Assim o nanómetro é um milésimo do micrómetro (antigamente 

chamado “mícron”), que por sua vez é um milésimo do milímetro, que por sua vez é o 

milésimo do metro. Se o milímetro é o diâmetro de uma formiguinha, que se vê a olho 

nú, o micrómetro é a dimensão de uma célula viva, que se vê com um microscópio 

normal, e o nanómetro é a dimensão de uma molécula orgânica, que só se consegue 

ver com um microscópio especial (que, por isso, bem se poderia chamar 

“nanoscópio”).  

A nanociência e a nanotecnologia são a ciência e a tecnologia dos objectos à 

escala molecular. Poder-se-á perguntar se essas disciplinas não existem já com o 

nome, bem antigo, de química e, mais recente mas ainda antigo, de engenharia 

química . Porém, a nanociência e a tecnologia, em contraste com a química e a 

engenharia química, procuram construir novas moléculas e novos materiais juntando 

os seus constituintes, átomo a átomo, com uma individualidade e uma precisão que 

não se conseguem quando se trabalha com uma multidão inumerável de partículas. 

Essa ciência e essa tecnologia têm, de facto, bastante de química e de engenharia 

química. Mas também têm de física, de biologia, de biofísica, de bioquímica  e de 

medicina… Entram pela vida dentro. E também entram pela nossa vida dentro: 

Também têm a ver com outras tecnologias mais convencionais como as engenharias 

electrotécnica, informática, mecânica, de materiais e biomédica. É interdisciplinar, 

tem essa poderosa marca da ciência e da tecnologia mais modernas. A  mais comprida das moléculas orgânicas é também a mais comprida de 

todas as moléculas – a molécula do ácido desoxiribonucleico, DNA, que guarda o 

código da vida (Fig. 1). Apesar de a molécula do DNA humano ter um comprimento 

médio, quando completamente desenrolada, de cerca de 5 cm (os 46 cromossomas 

humanos perfazem, portanto, um total de pouco mais de dois metros, e o conjunto de 

todos os cromossomas de um corpo humano fazem um cordão que daria para ir da 

Terra ao Sol e volta cerca de setenta vezes), o seu diâmetro é apenas de 1,6 

nanómetros. Trata-se de uma molécula muito grande, mas muito fina! Como termo de 

comparação, tome-se a molécula de água (a molécula mais abundante à superfície da 

Terra, da qual perfaz três quartos, e no interior do corpo humano, do qual perfaz dois 

terços), que tem a forma da cabeça do rato Mickey, mas com um tamanho de apenas 

duas décimas de nanómetro. 

O físico Albert Einstein foi um dos primeiros a calcular o tamanho das 

moléculas. Na sua tese de doutoramento, intitulada ”Uma nova determinação das 

dimensões moleculares”, entregue em 1905 (o seu “ano milagroso”) e que se veio a 

revelar o seu trabalho mais citado desse ano apesar de concorrer directamente com os 

trabalhos inaugurais da  teoria da relatividade, chegou à conclusão de que o raio de 

uma molécula de açúcar (sucrose) era de 0,62 nanómetros, tendo portanto um 

tamanho intermédio entre o do diâmetro da molécula de DNA e o da molécula de 

água. O nanómetro é, portanto, a unidade adequada para medir os numerosos e 

variados habitantes do reino das moléculas! 

No tempo de Einstein, falava-se apenas em hipótese atómica. Vivia-se ainda a 

época da transição, que foi lenta e difícil, da hipótese para a realidade atómica. A 

palavra “átomo”, com origem no grego antigo, significa indivisível. Tinha sido usada 

pela primeira vez por um poeta e filósofo grego, Demócrito (460 a.C. – 404 a.C.) ( 

Fig. 2). Demócrito afirmou num dos seus versos que “só há átomos e espaço vazio”. 

Hoje sabemos que Demócrito tinha razão (não se conhecem imagens contemporâneas 

dele, mas imagens muito posteriores representam-no como o “filósofo que ri”: talvez 

ele ria por saber que tem razão muito antes do tempo…). Essa mensagem foi, três 

séculos mais tarde, desenvolvida por Lucrécio (99 a.C. – 55 a.C.), um outro poeta, não 

grego mas latino, na sua única obra escrita que chegou até nós: “De Rerum Natura”.Apesar do decisivo contributo dado no final do século XVIII pelo francês decapitado 

pela Revolução Francesa Antoine Laurent Lavoisier (1743 – 1794), que muitos 

consideram o “pai da química”, a química moderna só viria a ficar estabelecida no 

início do século seguinte com o inglês John Dalton (1766-1844)  (Fig. 3), o autor do 

“New System of Chemical Philosophy” . Foi ele quem introduziu os átomos na 

química como partículas reais: para ele as substâncias elementares eram formadas por 

átomos, representadas por pequenas esferas, enquanto as substâncias compostas eram 

formadas por moléculas, representadas por grupos de pequenas esferas. Hoje sabemos 

que Dalton tinha razão: a molécula de água tem três átomos (dois de hidrogénio, as 

orelhas do rato Mickey, e um de oxigénio, a cara), mas a molécula de sucrose tem 45 

átomos (12 átomos de carbono, 22 átomos de hidrogénio, e 11 átomos de oxigénio) e 

o DNA tem cerca de dez milhões de átomos… A química não é mais do que um jogo 

de moléculas, um jogo em que as moléculas se encontram e há um toma-lá-dá-cá de 

átomos. 

Em 1911, o átomo, embora mantendo o seu nome, deixou de ser indivisível. A 

estrutura íntima do átomo foi desvendada pelo físico britânico Ernest Rutherford 

(1871-1937), que numa experiência engenhosa encontrou o minúsculo núcleo no 

centro do pequeno átomo. Passados dois escassos anos outro grande físico, o 

dinamarquês Niels Bohr (1885-1962) (Fig.  4), adiantou que o átomo era formado não 

só pelo núcleo central, mas também pelos electrões à sua volta que, estranhamente, só 

podiam ter certas energias. Os estados de energia dos electrões eram previstos com 

espantosa precisão por uma nova mecânica – a mecânica quântica. São os electrões 

mais externos os responsáveis pela ligação química, seja esta na molécula de água, a 

molécula do açúcar ou a molécula do DNA, e a mecânica quântica diz tudo o que há a 

dizer sobre essas partículas. 

Uma geração de físicos brilhantes aplicou fecundamente a mecânica quântica 

de Bohr, mais tarde aperfeiçoada por Werner Heisenberg, Erwin Schroedinger e Paul 

Dirac (ela ficou pronta, essencialmente como está hoje, no ano de 1926). O seu poder 

está sintetizado na afirmação de Dirac: “a  mecânica quântica descreve toda a 

química e quase toda a física”. De posse da mecânica quântica, os cientistas tinham 

encontrado o segredo da ligação dos átomos para formar moléculas e materiais. 

Contudo, o termo “nanotecnologia” só começou a ser usado a partir de uma conferência de um físico famoso, que, apesar de dispor do talento necessário, nasceu 

tarde demais para ajudar a criar a mecânica quântica  (tinha só oito anos em 1926): o 

norte-americano Richard Feynman (1918-1088) (Fig. 5). Feynman proferiu em 1959 

uma conferência, que haveria de ficar memorável, no Instituto de Tecnologia da 

Califórnia (Caltech), em Pasadena, numa reunião da Sociedade Americana de Física. 

O título sumaria a sua forte mensagem, que vem na  tradição de Demócrito e 

Lucrécio: “Há muito espaço lá em baixo” (em inglês soa melhor: “There is plenty of 

room at the bottom”). Como ele mesmo enfatizou, não apenas havia espaço lá em 

baixo, mas havia muito espaço lá em baixo! Feynman queria  dizer que, de posse do 

conhecimento dos átomos,  poderíamos movê-os e ligá-los da maneira que 

quiséssemos. De facto, esse é o sonho que tem sido almejado e concretizado pela 

nanotecnologia… Todos os átomos “gostam” uns dos outros, no sentido em que há 

sempre ligações químicas entre eles, de um tipo de ou outro, mais intensas ou menos 

intensas (até existe uma molécula formada por dois átomos de hélio, o mais leve dos 

gases inertes, se a temperatura ambiente for suficientemente baixa). Poder-se-á então 

perguntar: porque não são infinitos os livros de Química uma vez que são infinitas as 

possibilidades de combinação dos cerca de cem átomos dos elementos da tabela 

periódica? Com efeito, se os manuais de introdução à química têm um tamanho 

limitado, é porque os seus conteúdos se centram nas moléculas mais usuais à 

superfície da Terra, como a água, ou moléculas que conseguimos sintetizar com 

facilidade, como o açúcar, ou as moléculas dentro das células do nosso corpo, como o 

DNA. Com a disciplina emergente da conferência de Feynman, há o sério risco de os 

livros de química serem muito ampliados ou, pelo menos, de o número de livros de 

química ser muito ampliado… 

Feynman imaginou um futuro povoado de micro e nanomáquinas utilitárias. E, 

como era um cientista muito brincalhão, ofereceu prémios a quem conseguisse 

concretizar esse futuro. Ele estava disposto a pagar para ver o futuro aparecer mais 

rápido. Anunciou: 

“Quero oferecer um prémio (…) de mil dólares ao primeiro fulano que 

conseguir fazer um motor eléctrico operativo – um motor eléctrico giratório 

que possa ser controlado por fora e, não contando com os fios condutores, 

tenha apenas 1/64 da polegada cúbica.”As unidades anglo-saxónicas não são comuns entre nós, mas essa fracção da 

polegada cúbica mede 60 micrómetros, pelo que se trata de um micromotor. Não 

demorou muito até que alguém construísse e exibisse dispositivo, reclamando o 

cheque do prémio (Fig.  6).  

Mas Feynman anunciou um outro prémio, este mais difícil de ganhar: 

“É minha intenção oferecer um prémio de mil dólares ao primeiro fulano que 

pegar na informação da página de um livro e a colocar numa área que é 25 

000 vezes menor em escala linear de modo que possa ser lido por um 

microscópio electrónico”.  

A escala de 1/ 25 000 é a escala das cartas militares: nessa escala, um 

quilómetro de terreno é representado por 4 centímetros no mapa.  A fracção de 1/ 25 

000 de um milímetro (tamanho típico de uma letra de um livro) vale 40 nanómetros. 

Aqui já estamos aqui no domínio da nanotecnologia. Demorou um pouco, mas lá 

apareceu um engenheiro a reclamar a merecida recompensa… Note-se bem como o 

nanómetro é anão: 40 nanómetros estão para um milímetro assim como 40 milímetros 

estão para um quilómetro! 

Em 1989, o físico norte- americano Donald Eigler e seus colaboradores, um 

grupo a trabalhar nos laboratórios de Zurique, na Suíça, da maior empresa de 

computadores do mundo, a International Business Machines  (IBM), conseguiram 

desenhar o logotipo mais pequeno do mundo (Fig.  7), reunindo trinta e cinco átomos 

de xénon depositados sobre uma superfície de níquel. Usaram átomos de um gás raro 

sobre um metal para evitar ou pelo menos demorar qualquer reacção química (senão 

esse cartaz publicitário mais pequeno do mundo seria também o mais rápido do 

mundo…). A altura da letra I, formado por nove átomos de xénon, é de uns míseros 5 

nm. Esta proeza nanotecnológica, teria, portanto,  ganho à vontade o segundo dos 

prémios anunciados por Feynman se ele não tivesse já sido entregue antes. Vemos 

aqui a espantosa nanotecnologia em acção: reuniram-se nove átomos de xénon com o 

propósito deliberado de fazer a letra I!  E só falta um átomo por cima para pôr a 

pintinha no i…  Que instrumento permitiu essa proeza? E que instrumento permitiu fotografá-

la? Trata-se afinal de um e do mesmo instrumento: o microscópio de efeito túnel 

(“scanning tunneling microscope”, nome  normalmente abreviado para STM), que foi 

inventado em 1982 pelo físico suíço Heinrich Roehrer e pelo físico alemão, na altura 

seu estudante de pós doutoramento, Gerd Binnig (Fig. 8), que trabalhavam nos 

Laboratórios da IBM em Zurique. O aparelho era tão engenhoso e útil que valeu aos 

dois o prémio Nobel da Física em 1986, escassos quatro anos depois da construção do 

aparelho. Raramente a Academia de Estocolmo é tão rápida a conceder a sua alta 

distinção… E não era caso para menos uma vez que o aparelho que permitia manipular 

e visualizar os átomos depressa encontrou as mais variadas aplicações na ciência, no 

ensino e na indústria. 

Um moderno STM fica colocado em grande parte dentro de uma câmara de 

alto vácuo, uma vez que, para juntar os átomos sobre uma superfície, convém que não 

haja ar (formado basicamente por azoto e oxigénio) em redor, uma vez que os átomos 

da atmosfera se ligam facilmente à superfície (os átomos gostam uns dos outros e, em 

particular, os átomos de oxigénio gostam muito de superfícies metálicas!). E necessita 

de estar ligado a um computador. A tecnologia desses microscópios tem evoluído 

muito desde o primeiro protótipo e continua a evoluir. Tornaram-se mais sofisticados 

por um lado e menos sofisticados por outro. Como um “spin-off” do grupo de Roehrer 

foi até criada uma empresa que monta e vende STM relativamente baratos, que são 

ligados a computadores portáteis, e que servem para demonstrações escolares. A 

principal diferença desses equipamentos para os  profissionais é o facto de não 

exigirem um ambiente de alto vácuo. Mas, em contrapartida, não funcionam com 

quaisquer amostras, mas sim com amostras pré-preparadas como lâminas de grafite, a 

forma de carbono que existe na ponta dos lápis (consiste internamente de folhas, que 

deslizam facilmente umas sobre as outras, ao contrário de outras formas de 

organização do carbono, como o diamante)  Esses STM (Fig.  9)  permitem aos alunos 

ver os átomos ao vivo e não apenas lê-los como palavras (à la Demócrito) ou vê-los 

como bolas pintadas num livro (à la Dalton). Os alunos podem, por exemplo, ver os 

belos “favos de mel” que são as folhas formadas por átomos de carbono (Fig.  10). 

Nas suas mentes ficarão gravadas imagens reais dos átomos reais… Mas como funciona o STM? Basicamente ele possui uma ponta extremamente 

afiada, com um ou poucos átomos no vértice (Fig. 11), que é controlada por um braço 

mecânico com um movimento tridimensional (para cima e para baixo, para a frente e 

para trás, para a direita e para a esquerda). Essa ponta é colocada mesmo por cima da 

amostra cujos átomos se pretende ver e mexer. Mas, muito cuidado, porque há só um 

espacinho entre a ponta e a amostra: neste tipo de microscópio a ponta não toca na 

amostra. Estabelece-se uma grande tensão eléctrica entre a ponta e a amostra. Então 

os electrões da amostra, que estão obviamente mais concentrados nos sítios onde há 

mais átomos, são extraídos para a ponta, por onde passa uma pequena corrente 

eléctrica que é convenientemente registada. De acordo com a mecânica clássica essa 

corrente não poderia existir, mas, por obra e graça da mecânica quântica, já pode: o 

fenómeno é chamado efeito túnel, uma vez que os electrões atravessam um “monte”  

energético chamado barreira de potencial. A ponta move-se sobre a superfície da 

amostra (Fig. 12), recolhendo sempre a corrente eléctrica, tal e qual um arado que 

lavra lentamente um terreno. A ponta pode ter uma altura constante, registando-se 

alterações de corrente, ou pode haver corrente constante, tendo então a ponta de se 

mover para cima ou para baixo e registando-se a sua altura. O que se está a medir, 

qualquer que seja o caso, é a densidade electrónica em cada ponto, isto é o número de 

electrões em cada pequena região da superfície da amostra. Ao fim de algum tempo 

de recolha de dados, fica no ecrã de computador uma imagem da superfície com uma 

admirável resolução atómica. Os átomos vêem-se bem, muito bem, mas podem ser 

pintados artificialmente para se verem melhor. E, manobrando convenientemente a 

ponta, pode-se mexer neles. E levá-los para onde muito bem se quiser! Por exemplo, 

pode-se formar o logotipo da tal empresa multinacional. 

É assim que é possível fotografar não só as letras IBM como os “favos de mel” 

da grafite como ainda “ilhas” de molibdénio colocadas num “mar” de silício  (um 

metal colocado por cima de um semicondutor, tendo essas ilhas um tamanho 

nanométrico, Fig. 13), ou  “ilhas” de germânio num “mar” de silício (um 

semicondutor colocado por cima de outro, num processo que tem interesse para a 

indústria informática, Fig.  14). Pode-se também fabricar e fotografar coisas muito 

estranhas, como umaa molécula que foi chamada “homem molecular” (Fig.  15), uma 

supermolécula feita de moléculas diatómicas  (monóxido de carbono, formado por um 

átomo de carbono e outro de oxigénio) com dimensões de 2,5 x 5 nanómetros. Ou  como o chamado curral quântico (Fig.  16), outra proeza de Eigler e seus 

colaboradores: uma cerca de átomos de ferro  sobre uma superfície de cobre, na qual 

se podem excitar ondas electrónicas. Ou como um mapa-múndi dourado (Fig.  17) 

feito com átomos de ouro real (é fácil adivinhar qual é o continente onde ele foi 

feito!). Ou como um minúsculo cristal de iodeto de sódio (semelhante ao cloreto de 

sódio, o sal das cozinhas, mas com pouco cloro e pouco iodo,  Fig.  18). A 

nanotecnologia responde a questões como: Quantos átomos são precisos para se obter 

um material com certas propriedades? Por exemplo: quantos átomos de cloro e de 

sódio são precisos para se ter o cloreto de sódio, numa estrutura tridimensional, tal 

como o conhecemos na Natureza e tal como o usamos na sopa? 

As aplicações da nanotecnologia são tão numerosas como as possibilidades de 

ligar os átomos entre si. Uma das aplicações mais faladas e exploradas é a do fabrico 

de nanocomputadores, isto é, de computadores com transístores à nanoescala. Os 

transístores são interruptores por onde passam (ou não, conforme o valor de uma 

tensão eléctrica aplicada) correntes eléctricas. Um processador central de um 

computador actual (Pentium 4) tem cerca de 40 milhões de transístores. Em 1985, a 

dimensão de um transístor integrado num “chip”(em português, pastilha, mas o nome 

inglês pegou) de computador  era de um micrómetro (Fig.  19), o tamanho 

característico das células vivas (por isso, é que o controlo de qualidade de “chips” se 

faz com a ajuda de microscópios normais), mas vinte anos depois já era de um décimo 

de micrómetro (100 nanómetros). Essa evolução, apesar de vertiginosa, deu-se no 

domínio da microelectrónica. Mas agora está aí a bater à porta a nanoelectrónica. 

Estima-se que seja possível construir nanocomputadores que tenham as possibilidades 

dos actuais, mas com o tamanho – o computador todo – do décimo de micrómetro, 

100 nanómetros (Fig. 20). As peças constituintes desses nanocomputadores serão 

moléculas com um tamanho semelhante ao das proteínas, mas feitas artificialmente 

em vez de serem o resultado do longo e lento processo da evolução biológica. Os 

novos computadores poderão vir a ser duas mil vezes mais pequenos do que os actuais 

porque os transistores que constituem poderão ser duas mil vezes mais pequenos do 

que os actuais, isto é, os interruptores serão agregados atómicos, moléculas 

especialmente fabricadas para esse fim por instrumentos do tipo do STM (Fig. 21). 

Hoje em dia já existem em laboratório protótipos de transístores formados por um só 

átomo e o grande desafio consiste em integrá-los e em fazer dispositivos integrados desse género em grande quantidade… Há quem fale na necessidade de autoreplicadores, isto é, de processos automáticos de construir nanopeças.  Claro que há o 

perigo de não vermos computadores tão pequenos, mas isso significa ou que eles 

serão mesmo invisíveis, podendo estar omnipresentes, ou que terão um tamanho 

relacionado com a nossa capacidade de visão e de manipulação. Nessa altura terão um 

poder de cálculo espantosamente grande quando comparado com os actuais. 

A lei de Moore, que descreve o crescimento espectacular dos computadores 

(todos os dois anos o poder de cálculo passa aproximadamente para o dobro), baseiase na miniaturização dos transístores que tem ocorrido à escala do micrómetro ou 

próximas dela. Com a passagem à escala do nanómetro, com novos princípios, novos 

materiais e novos processos, a lei de Moore poderá até ser modificada (Fig. 22).  Uma 

electrónica baseada em nanotransístores poderá vir a ser uma revolução para a 

indústria informática tal como o transístor foi, quando surgiu em 1947, relativamente 

aos computadores que eram até então verdadeiros monstros, feitos de enormes 

válvulas que demoravam a aquecer e falhavam com frequência. Os “palmops” 

(computadores de palma de mão) ou “Personal Digital Assistants” (PDA) do futuro, 

apesar de poderem continuar a ter o tamanho da palma da nossa mão, poderão ser 

muito mais inteligentes do que os actuais, a ponto de conseguirem manter uma 

conversa decente connosco… Serão verdadeiros “assistentes pessoais”! 

Prevê-se, portanto, que a nanotecnologia venha a ter uma influência tremenda 

na informática. Mas ela é uma disciplina altamente interdisciplinar, recebendo 

contributos não só da Física Computacional (simulações moleculares baseadas na 

teoria quântica, como as que são feitas no Centro de Física Computacional da 

Universidade de Coimbra, permitem prever a estrutura e as propriedades de agregados 

atómicos), como da Física do Estado Sólido (nanolitografia, assemblagem átomo a 

átomo, etc.) como ainda da Química Supramolecular (química de colóides, polímeros, 

etc.) e  da Biologia Molecular (biotecnologia, tecnologia do DNA, etc.). Com efeito, a 

actual Biologia Molecular, que encontra as suas raízes nos trabalhos dos criadores da 

mecânica quântica, é um dos caminhos para a nanotecnologia: em vez de se reunirem 

átomos um a um para fazer peças, podem-se usar blocos já feitos pela Natureza e que 

se encontram na matéria viva. A física vai assim ao encontro da biologia. Ou antes, as duas vão ao encontro uma da outra. E fala-se hoje, com toda a propriedade, de 

nanobiotecnologia… 

O nano começou muito pequeno, mas está a crescer exponencialmente. Tal 

facto é comprovado pelo crescimento do número de artigos que tem a palavra “nano” 

no título (Fig. 23), cujo comportamento se  assemelha ao que é descrito pela lei de 

Moore. O nano cresceu não só na ciência como na literatura de divulgação científica: 

um dos seus maiores divulgadores tem sido Eric Drexler, um visionário norteamericano que tem dedicado a sua vida a anunciar o admirável mundo novo. Ele é o 

autor de “Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology”  (Fig. 24) e o 

detentor do primeiro título de doutor em nanotecnologia molecular dado pelo 

Massachusetts Institute of Technology, mas há muitos outros. E cresceu também no 

número de patentes registadas e no número de empresas emergentes que procuram 

explorar as novas possibilidades, num negócio de milhões e milhões de dólares. O 

futuro vem aí! 

 Mas o futuro já chegou! Muitas aplicações do nano já apareceram e estão 

disponíveis no mercado. Novas moléculas e novos materiais podem ser compradas 

nas lojas e estão já a mudar as nossas vidas. Há motivos para esperança. 

Manufacturam-se, por exemplo, novos cosméticos e novos têxteis baseados na 

nanotecnologia. Também já existem quadros de bicicleta, ultraleves e ultraresistentes, 

à base de nanotubos, que são novas moléculas formadas por folhas de grafite 

enroladas sobre si próprias. 

Com a explosão de novos negócios há novos ricos, mas há também  novos 

riscos, que estão a ser apontados a dedo (“Prey”, em português “Estado de Pânico”, 

um romance de ficção científica do escritor norte-americano Michael Crichton, 

fornece matéria assustadora, ao ficcionar nanorobôs desordenados e em fúria). Há, por 

isso, motivos para medo. Sempre foi assim com quaisquer novas tecnologias: o medo 

e a esperança sempre estiveram juntos e é tarefa humana, uma tarefa que deve ser 

fruto da razão e da paixão, aumentar as razões para a esperança e diminuir as razões 

para o medo. Os cientistas são optimistas. E um optimista dirá que há muitos mais motivos 

para a esperança do que para o medo. O nano, que tem conhecido grandes iniciativas 

nacionais nos Estados Unidos, no Japão e nalguns países da Europa (em Portugal foi 

já anunciado um Instituto Ibérico para Nanotecnologia), pode também servir para 

curar vidas. Já existem biosensores com capacidades de detecção à nanoescala, que 

permitem identificar certas moléculas. Já se fala em sensores que sejam capazes de 

detectar tumores cancerígenos numa etapa muito inicial do seu desenvolvimento e até 

atacá-los. E fala-se na possibilidade, por enquanto apenas de ficção científica, de 

nanorobôs percorrerem ordenadamente os nossos vasos sanguíneos removendo os 

obstáculos ao fluxo normal de sangue (Fig. 25). No tempo em que Feynman fez  a sua 

conferência pioneira sobre nanotecnologia o que ele disse parecia ficção científica. 

Mas houve ficção ue se tornou facto. E vai continuar a ser assim… Na tradição de 

Feynman, o autor sente-se tentado a oferecer um prémio de mil euros (sempre é mais 

do que mil dólares!) para o primeiro fulano que construir uma máquinas dessas…

 

LEGENDAS 

Fig. 1 Fotografia com microscópio electrónico e esquema da molécula de 

DNA (tem a famosa forma de dupla hélice, descoberta em 1953 pelo biólogo norteamericano James Watson e pelo físico britânico Francis Crick) 

Fig. 2 Demócrito de Abdera, o ”filósofo que ri”, numa representação 

renascentista. 

Fig. 3 O químico inglês John Dalton e uma figura do seu livro representando 

os átomos e os seus agrupamentos. 

Fig. 4 O físico dinamarquês Niels Bohr e o seu modelo planetário do átomo, 

baseado na descoberta do núcleo por Ernest Rutherford.  

Fig. 5º O físico  norte-americano Richard Feynman, o criador do conceito de 

nanotecnologia numa conferência nos finais doanos cinquenta. 

Fig. 6 Richard feynman a ver ao microscópio o micromotor construído por 

William McLellan (à esquerda), que ganhou o prémio anunciado para o primeiro 

motor com menos do que 1/64 da polegada. Ao lado, micromotor comparado com a 

cabeça de um alfinete, fotografado com a ajuda de um microscópio. 

Fig. 7 Logotipo da IBM feito com átomos de xénon por Donald Eigler e a sua 

equipa dos Laboratórios da IBM em Zurique. 

Fig. 8 Os físicos alemão Gerd Binnig e suíço Heinrich Roehrer, os 

construtores do primeiro microscópio de efeito túnel (STM) 

Fig. 9 STM portátil, que dispensa equipamento de vácuo. Deve funcionar 

sobre uma mesa sólida para não haver estremecimentos que perturbem a ponta. 

Fig. 10 Imagem de uma folha de grafite tirada com um STM. 

Fig. 11 Esquema do STM. A ponta, colocada na extremidade de um braço 

móvel,. Move-se sobre a amostra cujos átomos se pretende observar. 

Fig. 12  Esquema do funcionamento do STM. Varia a corrente sempre que há 

uma alteração da distância da ponte à superfície. 

Fig. 13 Ilhas de dimensão naométrica de molibdénio no silício, observadas 

com um STM. 

Fig. 14 Ilhas de dimensão nanométrica o germânio no silício, observadas com 

um STM. 

Fig. 15 O “homem molecular”, uma supermolécula feita de 28 moléculas de 

dióxido de carbono colocados sobre platina. São precisos 2000 homens moleculares para preencher a largura de um cabelo humano. A estrutura foi preparada por Donald 

Eigler nos Laboratórios da IBM. 

Fig. 16 Uma cerca formada por 48 átomos de ferro permite formar ondas 

electrónicas na superfície de cobre. Esta proeza nanotecnológica foi realizada nos 

Laboratórios da IBM por Donald Eigler e colaboradores. 

Fig. 17 Nanomapa feito com átomos de ouro. 

Fig. 18 Minúsculo cristal de iodeto de sódio feito com 12 átomos de sódio e 16 

de iodo, colocados sobre uma superfície de cobre. Vê-se a emergência da estrutura 

tridimensional. O iodeto de sódio é semelhante ao cloreto de sódio, o vulgar sal  das 

cozinhas. A imagem é ainda de Donald Eigler dos Laboratórios IBM. 

Fig. 19 Foto num microscópio de um circuito integrado juntamente com 

apontamentos sobre o tamanho dos transístores apresentadas por Richard Smalley, 

pioneiro da nanotecnologia (sintetizou a molécula de carbono 60) e Prémio Nobel da 

Química, apresentados na Universidade de Dallas, no Texas, em 1995.  

Fig. 20 “Zooms” sucessivos de um chip (artificial) sobre a pele humana. Na 

imagem inferior do lado esquerdo encontram-se dois objectos artificiais que são por 

enquanto apenas de ficção científica: nanocomputadores. Na imagem por cima dessa 

compara-se uma nanopeça desses computadores com uma proteína do interior de uma 

célula da pele: a primeira é artificial e a segunda natural. 

Fig. 21 Comparação entre o actual transístor electrónico e o nanotransístor (o 

interruptor é um agregado atómico). Entre os dois há uma diferença de escala de dois 

mil. 

Fig. 22 Curva que mostra a evolução da tecnologia electrónica para a 

construção de computadores. Na vertical está o poder de cálculo, numa escala de 

potências, e na horizontal está o ano. Notar os saltos devidos à introdução do 

transístores e, na actualidade, do nanotransístir.  

Fig. 23 Evolução do número de artigos científicos que contêm a palavra 

“nano” no título. O “nano” no título parece ser meio caminho andado para a 

publicação! 

Fig. 24 Livro “Engines of Creation” do visionário norte-americano Eric 

Drexler, que divulga a nanotecnologia. 

Fig. 25 Visão futurista de nanorobôs que limpam um vaso capilar, libertando-a 

de gorduras nocivas. São visíveis, com a forma de discos, os glóbulos vermelhos do 

sangue.

 

fundo