Encontrando espaço na parte inferior - História da nanotecnologia e dos nanomateriais

Em sua palestra proferida em 1959 no Caltech, Richard Feynman, um físico e luminar mundialmente conhecido, ganhador do Prêmio Nobel, delineou as perspectivas de miniaturização de dispositivos mecânicos e eletrônicos que superavam em muito o estado da arte naquela época. Enquanto os engenheiros falavam de mícrons, Feynman sugeriu que se chegasse a tamanhos e distâncias moleculares. O título da palestra era "There's Plenty of Room at the Bottom" (Há muito espaço na parte inferior). Desde então, ela se tornou um marco e o epítome de um novo ramo da ciência e da engenharia - a nanotecnologia.

Como costuma acontecer com trabalhos inovadores, levou algum tempo para que as fantasias e previsões de Feynman se consolidassem e florescessem. A invenção do microscópio de tunelamento de varredura (STM), em 1981, abriu as portas do nanomundo. O STM permitiu não apenas a visualização das complexidades da estrutura molecular da matéria, mas também a manipulação de átomos individuais.

Logo depois, em 1985, cientistas da Rice University descobriram os fulerenos, estruturas moleculares regulares compostas inteiramente de átomos de carbono. Eles devem seu nome à estreita semelhança com alguns dos projetos revolucionários de Buckminster Fuller, arquiteto americano com gosto por formas geométricas complexas. Investigações mais profundas sobre o assunto logo levaram a muitas variantes diferentes de fulerenos, entre outras, os agora conhecidos nanotubos de carbono.

Mas, conceitualmente, tudo isso era uma versão reduzida e meticulosa do trabalho manual dos cientistas e parecia difícil que os nanomateriais se tornassem econômicos. Até que, em 1986, Eric Drexler publicou seu livro "Engines of Creation", no qual explorou a ideia de montadores moleculares - nanomáquinas autônomas capazes de se replicar (semelhante às primeiras ideias de John von Neumann), que poderiam agir de forma coordenada e servir como uma espécie de fábrica para o mundo em nanoescala. Esse conceito levou a uma preocupação crescente entre tecnólogos e cientistas sobre os possíveis piores cenários do que aconteceria se essas máquinas ficassem soltas.

Mais recentemente, houve a descoberta do grafeno - camada de átomo único de carbono - e uma maneira revolucionária de obtê-lo, o que rendeu aos seus descobridores o Prêmio Nobel de Física de 2010. Com suas múltiplas aplicações técnicas, o grafeno é o tópico mais quente da nanotecnologia atualmente. Com possíveis usos que variam de eletrônicos de alta velocidade a armazenamento eficiente de energia e componentes superduráveis, em breve ele poderá se tornar onipresente em nosso dia a dia.

Atualmente, a história da nanotecnologia está longe de terminar e vemos descobertas científicas quase que regularmente. Com a crescente viabilidade financeira e processos de engenharia cada vez mais sofisticados, certamente estamos nos aproximando de uma verdadeira revolução nanotecnológica em escala global.