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Para entender a nanotecnologia, é preciso mudar a forma de olhar o mundo. No dia a dia, lidamos apenas com coisas que vão do tamanho de uma pulga até o horizonte. Mas, no universo, existem coisas muito menores e muito maiores. A nanotecnologia trabalha justamente nesse “mundo invisível”, em escalas que fogem da nossa percepção comum.

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Investimentos / dados econômicos recentes

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Investimentos / dados econômicos recentes

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Nos Estados Unidos, o National Nanotechnology Initiative (NNI) solicitou para 2024 um orçamento de US$ 2,16 bilhões para suas atividades de pesquisa & desenvolvimento em nanotecnologia. nano.gov

Também para 2025, eles propõem cerca de US$ 2,2 bilhões. nano.gov

Valores acumulados desde 2001 pelo NNI até 2024 ultrapassam US$ 43 bilhões. nano.gov

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O Programa INCT, em 2024, lançou chamada pública que vai investir R$ 1,5 bilhão para apoiar institutos de ciência & tecnologia, inclusive com nanotecnologia entre os temas estratégicos. Serviços e Informações do Brasil

A Finep apoiou um projeto do laboratório BioNano na UFPel com cerca de R$ 4.990.938,13 para infraestrutura e equipamentos para pesquisa em nanotecnologia aplicada a alimentos. Universidade Federal de Pelotas

A empresa Nanum Nanotecnologia em Minas Gerais investiu R$ 60 milhões na ampliação de fábrica que produz tintas magnéticas com nanomateriais.

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Um nanômetro é um bilionésimo de metro. Para comparar: é cem mil vezes menor que um fio de cabelo humano. É nessa escala que estão os átomos e moléculas, que são a base da nanotecnologia. Normalmente, chamamos de “nano” tudo o que mede entre 1 e 100 nanômetros.

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As leis da física mudam de acordo com o tamanho dos objetos. No nosso mundo, a gravidade domina. Já no mundo nano, entram em cena fenômenos diferentes, como forças quânticas, de superfície e de atração molecular. Isso explica por que materiais se comportam de maneira inesperada quando são reduzidos a essa escala.

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A ideia do “muito pequeno” existe desde a Grécia Antiga, quando filósofos como Demócrito já falavam de átomos. Com o tempo, cientistas como Dalton, Rutherford e Bohr criaram modelos para explicar como os átomos são formados. Mesmo sem conhecer o termo nanotecnologia, artesãos antigos usavam processos que lembram a área, como nos vitrais coloridos das catedrais e no aço de Damasco, que continha estruturas semelhantes a nanotubos de carbono.

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A nanotecnologia moderna começou a ganhar forma a partir da segunda metade do século XX. Richard Feynman destacou, em 1959, que havia espaço para manipular átomos individualmente. O termo “nanotecnologia” surgiu em 1957. Nas décadas seguintes, descobertas como os fulerenos, os nanotubos de carbono e a invenção do microscópio de tunelamento impulsionaram a área. Hoje, dezenas de países têm programas nacionais de nanotecnologia.

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É o material mais fino do mundo: uma folha de carbono com apenas um átomo de espessura.

Apesar de ser tão fino, é 200 vezes mais resistente que o aço.

É flexível, transparente e conduz eletricidade melhor que o cobre

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A Lockheed Martin desenvolveu uma membrana de grafeno capaz de dessalinizar água do mar com eficiência.

Na Coreia do Sul, o grafeno é usado em supercapacitores que carregam carros elétricos em minutos.

Na Europa, já existem tecidos com grafeno que resistem ao fogo e regulam a temperatura corporal.

Na Austrália, colchões com grafeno ajudam a dissipar o calor e melhorar o sono.

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Existem duas grandes maneiras de produzir estruturas em escala nanométrica: de cima para baixo (top-down) e de baixo para cima (bottom-up).

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Existem duas grandes maneiras de produzir estruturas em escala nanométrica: de cima para baixo (top-down) e de baixo para cima (bottom-up).

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No método top-down, partimos de algo maior e vamos “reduzindo” até chegar no nano. É como esculpir: você pega um bloco grande e vai retirando partes até formar a peça desejada. Na nanotecnologia, isso acontece em processos como a litografia, que usa luz ou feixes de elétrons para desenhar padrões minúsculos em materiais. Esse é o caminho usado, por exemplo, para fabricar chips de computador, que têm circuitos cada vez menores. O desafio desse método é conseguir equipamentos de altíssima precisão para cortar ou moldar materiais em tamanhos tão pequenos sem perder qualidade.

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Já no método bottom-up, o processo é o oposto: você parte de átomos e moléculas e deixa que eles se organizem para formar estruturas maiores. Esse processo se inspira na própria natureza, que organiza moléculas para criar proteínas, células e outros sistemas complexos. Aqui entra o conceito de auto-organização: os próprios blocos de construção se encaixam de maneira espontânea, formando estruturas estáveis. Esse método é muito usado em química e biologia, e permite criar materiais com propriedades específicas que seriam impossíveis de obter apenas “cortando” algo maior.

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Em resumo: o top-down é mais comum entre engenheiros e físicos, que trabalham com eletrônica e materiais sólidos, enquanto o bottom-up é mais usado por químicos e biólogos, que lidam com moléculas em soluções. Muitas vezes, as duas abordagens se combinam para desenvolver produtos inovadores.

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A nanotecnologia só avança porque une várias áreas: química, física, biologia e engenharia. Além disso, hoje a distância entre pesquisa básica e aplicação prática é muito menor. Isso significa que descobertas científicas em laboratório rapidamente se transformam em produtos e tecnologias.

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A MackGrafe, da Universidade Presbiteriana Mackenzie, é referência em pesquisas com grafeno voltadas para fotônica e optoeletrônica.

A UFMG desenvolve métodos para produzir grafeno com mais eficiência, usando técnicas como Chemical Vapor Deposition.

Apesar do potencial, o Brasil ainda está mais focado em pesquisa acadêmica do que em produtos comerciais com grafeno.

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Pode ser usado em implantes de retina, sensores de glicose, telas dobráveis, baterias ultrarrápidas e até tintas inteligentes.

Um grama de grafeno pode cobrir uma quadra de tênis inteira.

Cientistas acreditam que o grafeno pode revolucionar a medicina, a energia e a eletrônica nos próximos anos.

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Países que investem em grafeno estão criando novos mercados e empregos altamente tecnológicos.

O Brasil tem matéria-prima abundante (grafite), mas precisa transformar pesquisa em produtos e inovação comercial.

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Ela já está presente em muitos setores. Na energia, com células solares e baterias mais eficientes. Nos esportes, em raquetes, roupas e tênis mais resistentes. No setor automotivo, em tintas autolimpantes e peças mais leves. Nos cosméticos, em protetores solares e cremes. Nos medicamentos, em sistemas que liberam remédios diretamente no local certo do corpo. A tendência é que esses produtos evoluam em quatro gerações: dos primeiros materiais nano até dispositivos moleculares complexos.

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O mercado de nanotecnologia movimentava cerca de 146 bilhões de dólares em 2007 e, já em 2015, estimava-se que chegaria a trilhões de dólares. Isso mostra o potencial econômico enorme da área e explica por que governos e empresas investem tanto.

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O mercado de nanotecnologia movimentava cerca de 146 bilhões de dólares em 2007 e, já em 2015, estimava-se que chegaria a trilhões de dólares. Isso mostra o potencial econômico enorme da área e explica por que governos e empresas investem tanto.

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O número de produtos com nanotecnologia cresce rapidamente. Em 2005 eram apenas 54; em 2010 já passavam de mil. Muitos estão na categoria saúde e bem-estar: roupas, filtros, cosméticos, artigos esportivos e protetores solares. Os Estados Unidos lideram em patentes, seguidos por Ásia e Europa.

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O número de produtos com nanotecnologia cresce rapidamente. Em 2005 eram apenas 54; em 2010 já passavam de mil. Muitos estão na categoria saúde e bem-estar: roupas, filtros, cosméticos, artigos esportivos e protetores solares. Os Estados Unidos lideram em patentes, seguidos por Ásia e Europa.

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O Brasil já tem exemplos de nanotecnologia no mercado: secadores de cabelo, tintas, cosméticos, palmilhas, sistemas de purificação de água e outros. Vários setores nacionais — como tecidos, plásticos e fármacos — já trabalham com essa ciência, e programas de apoio do governo ajudam a expandir a produção.

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A nanotecnologia se organiza em etapas: primeiro, a produção de nanomateriais (como nanopartículas e nanotubos), depois os intermediários (chips, tecidos, recobrimentos) e, por fim, os produtos finais que chegam ao consumidor (carros, eletrônicos, medicamentos, roupas). Esse processo envolve tanto grandes indústrias quanto pequenas empresas inovadoras.

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A nanotecnologia pode ajudar a resolver problemas importantes: melhorar diagnósticos médicos, criar materiais de construção mais duráveis, purificar água e ar, aumentar a produtividade agrícola e desenvolver novas fontes de energia. O Brasil, por exemplo, precisa pensar estrategicamente em como usar seus recursos minerais valiosos para essa área, como o nióbio e o grafite.