O termo nanotecnologia deriva da unidade de medida envolvida, o nanômetro. Para se ter uma idéia da ordem de grandeza um nanômetro é igual a 10-9 metros.
A nanotecnologia é uma ciência que surgiu nas últimas décadas e irá impulsionar a economia mundial futuramente.
Baseia-se na utilização dos átomos como componentes básicos, isto permite, em teoria, a construção de nanodispositivos capazes de realizar milhares de tarefas, desenvolver novos materiais, novos computadores e novos sistemas.
A idéia de utilizar estruturas atômicas construídas átomo a átomo foi proposta por Richard Feynman prêmio Nobel de Física em 1962. Na atualidade o principal expoente é o Prof. K. Eric Drexler, do Massachusetts Institute of Tecnology – MIT, criador e hoje presidente do Foresight Institute (http://www.foresight.org), que congrega estudiosos do assunto.
A idéia central é montar, a partir da manipulação de átomos e moléculas, pequenos robôs que seriam capazes de construir aquelas estruturas, a partir de qualquer matéria prima, pois os átomos existem em qualquer lugar, até mesmo no lixo.
E quando isso se tornar realidade muitas coisas poderão ser feitas, embora aqui devemos ressaltar que o potencial da nanotecnologia é tão grande para o bem quanto para o mal.
Pensando então no lado positivo teríamos robôs microscópicos, capazes de penetrar no corpo humano para combater infecções, desobstruir artérias, computadores ainda menores, mais rápidos e com maior capacidade de armazenamento de dados, veículos leves que poderão revolucionar a pesquisa aeroespacial, materiais baratos com características especiais como dureza e leveza conjugados.
A nanotecnologia só existe porque a quase sessenta anos, os cientistas que estudavam a matéria derrubaram sólidos conceitos da Física clássica e criaram a Física quântica, em que as partículas como fótons e elétrons não se comportam como no mundo das coisas grandes.
Na hora de armazenar informações, a nanotecnologia pode encolher a níveis absurdos o tamanho do suporte para gravá-las. Para se ter uma idéia deste potencial de armazenagem a técnica criada por John Mamin do laboratório da IBM na Califórnia pode armazenar a obra completa de Willian Shakespeare numa superfície menor do que 0,2 milimetros.
A curto prazo acredita-se que a nanotecnologia será pioneira no lançamento de novos instrumentos científicos voltados para a medição em escalas moleculares. Depois, provavelmente, encontrará um vasto campo na computação, primeiro na área da memória, e em seguida nos próprios computadores. Aliás a física do silício que provê todos os computadores atuais estará com os dias contados.
Na física uma das frentes principais da nanotecnologia é justamente a substituição do silício. Em seu lugar, de acordo com as pesquisas em andamento, podem ser usados nanotubos de carbono e moléculas orgânicas como os fulerenos ou buckyballs.
Nos nanofios podem existir átomos de carbono entre os de ouro, de modo que a distancia seja maior que no ouro comum. Os intrusos justificariam ate mesmo distancias extremamente longas de 5 angstrons, enquanto para distancias de 3 a 3,6 angstrons podem coexistir situações com e sem carbono, ou seja, nanofios contaminados e limpos. Nesse caso, tudo é resolvido matematicamente porque não há como identificar o carbono: por ter uma massa muito menor que a do ouro (tem apenas seis elétrons e, no núcleo, seis prótons), é transparente para o microscópio eletrônico de transmissão.
Os nanofios de ouro assumem somente 3 formas, cada uma delas com comportamentos mecânicos diferentes. Duas dessas formas são dúcteis: os nanofios são facilmente esticados, como goma de mascar. E uma é quebradiça: o nanofio se rompe facilmente quando esticado. Esses resultados foram relacionados com sucesso com propriedades de resistência elétrica.
Nessa escala os nanofios não obedecem mais a clássica lei de Ohm, segundo a qual a intensidade da corrente elétrica varia linearmente, numa escala regular, de acordo com o diâmetro do fio, no caso dos nanofios a corrente apresenta patamares separados por saltos, ou seja, enquanto variamos o diâmetro do fio, a corrente fica em um valor fixo e de repente da um salto para outro patamar, esse avanço ou salto é chamado quantização.
Já para aumentar a rapidez e velocidade dos computadores uma das formas mais adotadas tem sido diminuir o tamanho dos transistores, as unidades que processam as informações. Hoje cabem cerca de 40 milhões de transistores em um chip do tamanho de um selo. Cada um deles é 60 mil vezes maior que uma molécula – indicação de que não será fácil passar da microeletrônica para a nanoeletrônica, na qual a informação corre numa dimensão de bilionésimos de metro de um átomo a outro. Imagina-se que quanto menor melhor. Os chips da próxima geração terão de ser centenas de vezes menores que os atuais.
Obviamente muitas pesquisas ainda dever ser realizadas, porém, desta e de outras formas, a nanotecnologia possibilitará uma utilização mais ordenada e otimizada das matérias-primas existentes na natureza, possibilitando uma verdadeira revolução de eficiência na alocação de recursos naturais. Os ganhos econômicos que ela potencializa ainda não foram imaginados; no entanto, já é possível antecipar que uma era de abundância poderá emergir, a partir de uma utilização mais inteligente da tecnologia.