Nanotecnología ibérica

Maqueta do Laboratório Internacional de Nanotecnología em Braga

Foi inaugurado recentemente um novo laboratório internacional de nanotecnología, em Braga. Este centro, INL (pelas siglas em inglês), pretende ser um centro dinamizador do melhor que se faz na nanotecnología a nível mundial, incorporando 200 científicos de varias nacionalidades.


O INL responde a uma iniciativa ibérica, sendo que a Espanha e Portugal co-financiam o instituto, mas já indicaram que se encontram abertos a novas parcerias, assim como à incorporação de científicos de qualquer parte do mundo.


A importância do INL vem dada desde logo pela inauguração, que juntou em Braga ao Presidente, Rei, Primeiros Ministros e Ministros de Ciência dos 2 países.


É de facto destacável a iniciativa, de dois países que partilham uma deficiência crónica em tecnologia avançada, e que pensam que esse deve ser o caminho para o futuro. Ambos possuem poucas empresas com tecnologias de ponta, em ambos casos há algumas que fazem parte do que de melhor se faz no mundo nas suas áreas, mas continuam em ambos os casos a ser excepção num tecido empresarial geralmente menos evoluído do que seria desejável.


Ainda, esta iniciativa promove a cooperação mais estreita entre a Espanha e Portugal, o que faz todo o sentido sendo como são povos relativamente semelhantes entre eles, em relação ao resto da UE, tanto nos seus modelos produtivos como nas suas culturas e vivências, inclusivamente históricas.


O INL vai desenvolver projectos de investigação e desenvolvimento, fundamentalmente seguindo quatro grandes linhas: nanomedicina, meio ambiente e controlo alimentar, nanoelectrónica e nanoequipamento e maquinaria.


Esperemos que seja uma das muitas parcerias que se venham a desenvolver, para bem da península Ibérica.


Alguns dos muitos lugares onde se faz referência ao evento são: no site da UMIC (pt), em El País (es), em Cienciapt.net (pt) ou em EuropaPress.es (es)

O espermatozóide artificial: Nanotransportador magnético

Fotografía do nanotransportador magnético, que permite comparar o seu tamanho com o do espermatozóide por baixo

Para muitas aplicações biomédicas, como a administração selectiva de fármacos ou a microcirurgia, é muito importante conseguir um transportador eficaz, suficientemente pequeno e propulsado externamente, sem fios.

Este é o trabalho desenvolvido por Peer Fischer e Ambarish Gosh, do Instituto Rowland da Universidade de Harvard, e publicado na revista de nanotecnología Nano Letters.

Primeiro, decidiram que para que um minúsculo objecto nadase num meio de grande viscosidade, o formato adequado devia ser semelhante aos flagelos celulares, uma estrutura helicoidal, uma coisa semelhante a um saca-rolhas. Depois, devia ser propulsado e dirigido de alguma maneira externa ao próprio transportador.

Os líquidos normais para os que se prevê a sua utilização, como o sangue, possuem grande viscosidade na escala nanométrica. Segundo Fischer, mexer-se neles é como tentar nadar numa piscina de asfalto num dia de muito calor.

A solução à que chegaram foi cobrir uma pequena bolacha de silício com pérolas de vidro, tudo em tamanhos nanométricos, e depois depositar vapor de dióxido de silício por cima, enquanto giravam a bolacha, formando assim a comprida cauda espiral que podemos ver na fotografia.

Finalmente, uma vez que o dióxido de silício solidificou, cobre-se uma das pontas do nanopropulsor com cobalto, para ter depois o metal magnético necessário para poder propulsa-lo mediante campos magnéticos (com íman).

Aplicando campos magnéticos e fazendo-os girar, faz-se girar a hélice, e movendo os campos magnéticos tridimensionalmente pode-se conduzir eficazmente o nanopropulsor.

Estes transportadores, com aspecto de espermatozóide, têm uma cabeça esférica de entre 0,2 e 0,3 micrómetros de diâmetro, e a cauda helicoidal mede entre 1 e 2 micrómetros de comprimento, ou seja, um espermatozóide é mais de 10 vezes maior do que o transportador (um micrómetro é a milésima parte de um milímetro, e corresponde a 1000 nanómetros).

No entanto, estes transportadores já conseguiram transportar um bocado de silício de 1000 vezes o seu tamanho e mover-se a uma velocidade de até 40 micrómetros por segundo.

A alternativa são os nanobots como o da fotografía, com a sua própria fonte de energía, mas muito maiores

A investigação agora se vai desenvolver com o objectivo de conseguir que efectivamente possa transportar produtos químicos, empurrar cargas, e actuar como sonda local nas medidas reologicas (medidas de viscosidade e fluidez dos líquidos).

Ver mais em New Scientist

Agricultura no deserto: areia hidrofóbica

Areia hidrofóbica, o milagre das culturas no deserto

Após sete anos de investigação, o engenheiro dos Emiratos Árabes Unidos Fahd Mohammad Saeed Hareb, em colaboração com o científico alemão Helmut F. Schulze, e com a colaboração comercial de Marco Russ, da empresa Flexon Trading Middle East, conseguiram obter uma areia hidrofóbica que poderia transformar os Emiratos Árabes Unidos num oásis.

As culturas no deserto, por causa da extrema aridez do clima, precisam de ser regados meia dúzia de vezes por dia, e ainda a extrema salinidade da areia pode matar as raízes das plantas. 

Esta areia desenvolvida por Materiais Hidrofóbicos DIME, a empresa familiar de Saeed, não só

 impede que a água se filtre ao subsolo, mas também impede o passo ao sal, fazendo com que as culturas sejam mais viáveis, precisando 75% menos de água (uma rega por dia).

 

O procedimento de instalação é muito simples: deve pôr-se uma camada de 10 centímetros de largura desta areia hidrofóbica por baixo do solo cultivável, onde se encontram as raízes das plantas.

Neste momento, a fábrica pode produzir 3.000 toneladas desta areia por dia. A fabricação da areia é na prática o revestimento de cada um dos grãos da areia original (areia normal obtida do deserto) com uma substância que denominaram SP-HFS-1609, desenvolvida com processos nanotecnológicos, e cuja exacta fórmula guardam como secreto comercial.

Já foram realizadas provas com palmeiras e ervas estrangeiras, e mediu-se um aumento de 25% nas raízes das plantas cultivadas sobre esta areia em relação às cultivadas sobre a areia normal.

O governo de Dubai mostra-se interessado, e já disse que pretende passar do 3,7% de solo cultivado actual até um 8% no ano 2015, sempre que todas as provas continuem a obter resposta positiva.

Entre as instituições que estão a experimentar com esta areia, encontra-se a Universidade Al Ain dos EAU, que está a tentar cultivar arroz (planta de solos encharcados) em condiciones desérticas.

Ver mais em Nano Werk 

Cérebro artificial - Ficção Científica?

Existe já uma investigação que pretende desenvolver um cérebro artificial

Mesmo estando já de cheio no século XXI, ainda nos choca pensar em nanotecnologia, e ainda mais pensar nas suas potencialidades: até onde pode chegar?. Científicos da Universidade da Califórnia do Sul puseram mãos à obra com um objectivo que parece de ficção científica. Ou parecia, até se desenvolver a nanotecnologia. Vão tentar construir o primeiro cérebro artificial.

Estes investigadores estão a utilizar nanotubos de carbono, matéria prima fundamental para a criação deste cérebro sintético, que deve basear-se nas conexões entre neurónios e nas trocas de informação entre eles para poder imitar os estímulos que recebe e gera o cérebro.

Mas poderão consegui-lo? É provável? Alice Parker, uma das científicas envolvidas na investigação, diz estar ciente de que tudo isto está numa fase muito inicial, mas também de que os objectivos são feitos para serem atingidos. Referindo-se ao mapeado da comunicação entre os neurónios, Parker diz que é um fenómeno não linear e quase impossível de modelar, mas isso é exactamente o que estamos a tentar fazer.

Utilizando modelos de circuitos de nanotubos de carbono os investigadores intentarão modelar porções de neurónios, e inclusive já conseguiram modelar um neurónio arquetípico, incluindo as suas sinapses inibitórias (PIPS) e excitatórias (PEPS). A intenção dos científicos é criar um circuito de nanotubos de carbono funcional que ligue pequenos grupos destes neuronios.

Alice Parker e Chongwu Zhou, os dos autores deste projecto, trabalham ainda no modelo matemático deste cérebro do futuro. Tem consciência no entanto de que não poderão avançar muito se não trabalham também na  sua capacidade de adaptação e de aprendizagem, ou seja, na plasticidade do cérebro.

Por enquanto temos intenções, não resultados, mas o trabalho está focalizado numa direcção definida e concreta, e os investigadores parecem optimistas em relação a possíveis resultados. Só depois destes, se surgirem e forem positivos, é que apareceriam as ineludíveis questões éticas dum projecto deste género. Então falaremos disso, se lá chegar-mos.