• Descoberto em 2004 por André Geim e Konstantin Novoselov (Prêmio Nobel de Física em 2010).

• Propriedades: leve, forte, flexível, transparente, condutor elétrico e térmico.

• Potencial para substituir diversos materiais em diferentes áreas.

- Retina artificial para cegos (Universidade Técnica de Munique).

- Carregador ultrarrápido em 5 min (Zap&Go).

América (EUA):
- Lockheed Martin → dessalinização da água (membrana Perforene).

- IBM → transistores e circuitos de grafeno.

Ásia:
Coreia → supercapacitores para veículos elétricos.

Irã → biossensor de glicose.

China (Qingdao Huagao) → baterias e semicondutores.

Oceania:
- Sleepyhead → colchões com espuma de grafeno.- Resources → grafeno para impressão 3D.

África:
- Não há empresas locais, mas há exploração de recursos por estrangeiros.

Atualmente, fica claro que existem empresas que atuam em diferentes pontos da cadeia, como mostrado na figura acima.

-100 mil vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo.

-30 mil vezes menor que um fio de teia de aranha.

-700 vezes menor que um glóbulo vermelho.

Na escala nano estão os átomos e moléculas, que são a base da nanotecnologia.

Em 2009, constatou-se um mercado efetivo ligado às inovações nanotecnológicas.

De 2012 em diante, a nanotecnologia se tornará comum na produção de bens manufaturados. As aplicações no tratamento médico e nas Ciências da Vida se tornarão significativas, tais como novos fármacos, dispositivos médicos e ferramentas de diagnóstico.

Quanto aos aspectos tecnológicos, é possível observar extensas fronteiras de oportunidades nas interações dos setores biofarma, infotecnologia e nanotecnologia.

Micrômetros → eletrostática, Van der Waals, movimento browniano

Nanômetros → efeitos quânticos, forças invisíveis no mundo macro

• Leucipo de Mileto e Demócrito: propuseram que tudo é composto por partículas minúsculas, indivisíveis e invisíveis — os átomos.

  -Essa ideia foi filosófica, sem comprovação experimental.

Avanços Científicos (século XIX)

• John Dalton (1803):

  -Retoma a ideia dos átomos com base em experimentos.

  -Propõe que:

  -Átomos são como “bolas de bilhar”.

  -Elementos têm átomos do mesmo tipo.

  -Compostos formam-se por proporções fixas de átomos.

  -Desenvolve as Leis Ponderais, fundamentais na química.

  
  

Átomo de Hidrogênio → 0,1 nm

DNA → 2 nm

Proteínas → 5–50 nm

Vírus → 75–100 nm

Bactérias → 1.000–10.000 nm

Células brancas → 10.000 nm

São partículas muito pequenas, usadas em várias áreas (medicina, cosméticos, sensores, alimentos).

Por estarem nessa escala, ganham propriedades diferentes: maior reatividade, transparência, condutividade, etc.

Exemplo: nanopartículas de prata (usadas como antibacterianas).

• Ernest Rutherford (1908):

  -Descobre que o átomo tem um núcleo positivo e é em sua maior parte vazio.

  -Compara o átomo a um sistema solar em miniatura, com elétrons girando em torno do núcleo.

• Niels Bohr (1915):

  -Aperfeiçoa o modelo de Rutherford.

  -Propõe que os elétrons giram em órbitas definidas ao redor do núcleo.

  -Explica o espectro de emissão do hidrogênio com esse modelo.

Tecnologia e Prática: Proto-nanotecnologia

Mesmo antes do termo “nanotecnologia” existir:

Artesãos medievais manipulavam materiais em nível microscópico sem saber.

-Exemplo: uso de partículas de ouro, cobre e ferro em vitrais de catedrais europeias. Esses pigmentos exibiam propriedades óticas semelhantes às exploradas na nanotecnologia moderna.

Também chamado de "bola de futebol de carbono".

É uma molécula formada por 60 átomos de carbono organizados em forma esférica.

Tem aplicações em medicina (carreador de fármacos), eletrônica e materiais super-resistentes.

São pontos quânticos, cristais muito pequenos que brilham em cores diferentes quando iluminados.

Usados em TVs, telas de celular, pesquisas médicas (como marcadores fluorescentes para observar células).

A cor que emitem depende do tamanho da nanopartícula.

Moléculas em forma de árvore ramificada (vem de “dendron”, árvore em grego).

Muito usados na nanomedicina, pois conseguem transportar medicamentos até células específicas.

São como “pacotinhos nanométricos” que podem levar substâncias dentro do corpo.

1957 – Norio Taniguchi cunha o termo "nanotecnologia", referindo-se a máquinas com tolerância inferior a 1 mícron.

1966 – Filme “Viagem Fantástica” (baseado em livro de Isaac Asimov) populariza a ideia de explorar o "muito pequeno".

1981 – Criação do microscópio de tunelamento (STM) por Gerd Binnig e Heinrich Rohrer, permitindo manipular átomos individualmente.

1981 – Livro "Engines of Creation", de Eric Drexler, populariza o conceito de nanotecnologia.

1985 – Descoberta dos fulerenos, uma nova forma estável de carbono, por Curl, Kroto e Smalley.

1989 – Donald Eigler escreve “IBM” com átomos de xenônio, mostrando controle atômico direto.

1991 – Descoberta dos nanotubos de carbono por Sumio Iijima, com propriedades mecânicas e elétricas excepcionais.

2000 – Lançamento da National Nanotechnology Initiative (EUA) pelo governo Clinton, com investimento inicial de US$ 495 milhões.

A resposta é sim. Dependendo do tamanho das partículas é possível ter ouro de coloração laranja, púrpura, vermelha ou verde. Esse efeito é chamado de efeito quântico de tamanho e as nanopartículas de pontos quânticos.