ARTIGO: Nanociência & Nanotecnologia – O que são e surpreendentes aplicações no cotidiano

O desenvolvimento tecno-científico tem nos proporcionado, nos últimos anos, inúmeras facilidades e quiçá comodidades na maneira como vivemos. A título de exemplos podemos citar da comunicação ao transporte, onde as dificuldades impostas pela distância foram amenizadas graças ao uso dos celulares e aviões cada vez mais modernos; na área da saúde, a qual se utiliza de materiais com potencial biológico para o tratamento e diagnóstico de doenças, realização de cirurgias e exames com maior precisão. Deste modo, a Ciência e Tecnologia (C&T) são trivialmente relacionadas à evolução e beatitude da sociedade.  

A Ciência se apresenta ao homem desde sua origem quando buscava entender o mundo ao seu redor e lidar com os fenômenos que se manifestam e com os mistérios do desconhecido, do que era novo. Peço-te que, por um momento, esqueça do mundo o qual você vive. Esqueça teu país, tua cidade, teu bairro, tua casa, teus bens. Esqueça tudo ao que está ao teu redor. Agora, imagine-se dentro de um mundo menor, pequeno. Tão mínimo que você nem consegue vê-lo. Consegue? Este mundo tem nome: são os átomos, partes minúsculas da matéria e que fazem parte de tudo e de um todo neste Universo.

A manipulação direta e individual de átomos para a obtenção de um (nano)dispositivo ou (nano)material já é possível. O prefixo “nano” refere-se à escala de medida cuja grandeza é o nanômetro (nm), que corresponde a um bilionésimo do metro, 10-9 m. Já os termos N&N tem relação com a escala nano, pois envolvem estruturas com pelo menos uma das dimensões menor ou igual a 100 nm. A Nanotecnologia pode abranger a manipulação individual de átomos, moléculas, com construção e operação de dispositivos na escala nanométrica. E, a Nanociência pode ser definida com o estudo, preparação e caracterização de estruturas e materiais em diminuta escala, geralmente entre 1 e 100 nm.

Os principais setores de atividade responsáveis pelo mercado mundial de Nanotecnologia são os químicos, eletrônicos, farmacêuticos e saúde, automotivo, embalagens, energia, aeronáutico, remediação e proteção ambiental. Destacam-se as principais aplicações na área farmacêutica quanto à liberação controlada de fármacos (drug delivery); na eletrônica os avanços tecnológicos tem proporcionado a miniaturização de processadores e sensores; em tratamentos médicos, algumas (nano)substâncias são capazes de destruir células cancerígenas sem danificar as demais células saudáveis; na cosmetologia, algumas nanopartículas também são usadas para melhorar produtos farmacêuticos, como os protetores solares.

Na indústria atual, os nanocosméticos voltados à fotoproteção estão relacionados com a aparência do produto, proteção a longo prazo, melhor estabilidade e seu fator de proteção (FPS). Estas características bastante particulares dos fotoprotetores foram obtidas em função das nanopartículas insolúveis de dióxido de titânio (TiO2), as quais são empregadas devido seu alto fator de proteção ultravioleta, sua capacidade de dispersão, bem como sua incorporação na pele.

Um outro tipo de nanopartícula bastante empregada em fotoprotetores é óxido de zinco (ZnO), pois minimiza consideravelmente a aparência esbranquiçada dos fotoprotetores tradicionais e seu tempo de proteção é muito maior e não é sensível a água, podendo ficar na pele por um longo período de exposição, sem sofrer com fatores externos.

No seguimento têxtil, roupas inteligentes desenvolvidas à base da Nanotecnologia podem oferecer uma maior durabilidade tão quanto proteção, por exemplo, melhorar o equilíbrio térmico, bloquear raios do tipo UVA e UVB, evitar proliferação de vírus e bactérias (usando nanopartículas de prata – AgNP), secagem rápida (roupa dri-fit) entre outras características. Além das atividades antibactericidas em tecidos, as AgNP podem atuar com um agente sanitizante para higienização de Equipamento de Proteção Individual (EPI) hospitalares, permitindo o reuso dos mesmos, frente à contenção do SARs-COV-2 (Covid-19). O sanitizante trata-se de uma formulação em spray desenvolvida por um grupo de pesquisa da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP).  

Um uso recente e interessante, também, da AgNP é na odontologia. O estudo realizado pelo CETENE (Centro Nacional de Pesquisas Estratégicas do Nordeste) em parceria com a UFPE (Universidade Federal de Pernambuco) utiliza as nanopartículas de prata na eliminação das bactérias causadoras da cárie. De acordo com a pesquisa, apenas uma aplicação na área lesionada é capaz de paralisar cerca de dois terços da cárie, sem a necessidade da remoção do tecido. Esse método acabaria com o uso da broca, sendo capaz de prevenir futuras cáries e ainda contribuiria com a remineralização dentária. 

É notável que a Nanotecnologia e a Nanociência tenham suas importâncias em várias aplicações. Estas deixaram de ser restritas aos laboratórios e ganharam utilizações práticas em nosso dia a dia, mas ainda existem muitos desafios no setor, como os investimentos necessários para a análise e desenvolvimento de sistemas nanoestruturados, e estudos mais detalhados sobre potencialidade deste nanomateriais. Com isso, essa (nano)tecnologia é cada vez mais utilizada em diversos setores da indústria, além de estudos da Química, Física, Biologia e Medicina. 

*Ícaro Mota Oliveira 
Doutor em Ciências pela Universidade Federal de Alagoas (UFAL). 
Mestre em Química pela Universidade Federal de Sergipe (UFS). 
Graduado em Química Licenciatura pela Universidade Federal de Sergipe (UFS). 
É membro colaborador do Ciência Brasileira é de Qualidade (@ciencia.brasileira), do QuiCiência (@quicienciaiqb) (IQB/UFAL), da Usina Ciência da Pró-Reitoria de Extensão (PROEX/UFAL).
Contato: icaro.mio@hotmail.com

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