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Nanotecnologia de Materiais Cerâmicos

Por:   •  14/9/2020  •  Trabalho acadêmico  •  1.872 Palavras (8 Páginas)  •  5 Visualizações

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Universidade Federal de Pelotas

Disciplina: Ciência, Tecnologia e Sociedade

Profª Drª Sílvia Meirelles Leite

Curso: Engenharia de Materiais

Nome: Rogério A. Gouvêa

Integrantes do Grupo: Kayruza Passos Sanches, Rogério Almeida Gouvêa

Nanotecnologia de Materiais Cerâmicos

Resumo

        Nanotecnologia pode ser definida como o conjunto de técnicas que permitem produzir materiais e compostos na faixa de 1 nm a 100 nm, os materiais cerâmicos foram os que mais se desenvolveram com o advento da nanociência, que antes desempenhavam basicamente funções estruturais passaram a participar inclusive na produção de eletrônicos como os computadores. A produção de materiais nanoestruturados teve seus conceitos iniciais a partir dos anos 50 mas somente nos início do século XXI ficou popularizada. O seu desenvolvimento dependeu basicamente do corpo teórico da mecânica quântica e do avanço das técnicas de microscopia e hoje em dia é um dos temas de pesquisa mais financiados pelas agências federais e privadas.

Palavras-chave: nanotecnologia, nanociência, cerâmica, nanopartículas

Justificativa e Contexto

        Nos dias de hoje,  a tecnologia prática desenvolvida em centros de engenharia se torna parte de nosso cotidiano em espaços de tempo cada vez menores entre o laboratório e a aplicação na industrial. Grande número dos projetos de pesquisa que o governo federal vem financiando tem como palavra-chave o termo nanotecnologia ou relacionados. O governo dos EUA admite que aproximadamente 40% ou mais de sua produção tecnológica envolve os conceitos de mecânica quântica e conhecimento de nanociência [1]. Desta maneira o estudo de como essa tecnologia da nanoescala vem se desdobrado nas últimas décadas passa a merecer uma maior atenção da academia.  Os materiais cerâmicos por sua vez representam a classe de materiais que mais avançou com o advento da nanotecnologia e através dos materiais cerâmicos avançados possibilitou a produção de microchips, processadores, diodos e transistores, essenciais para o surgimento e popularização da informática e diversos outros setores da microeletrônica.

        Quanto a classificação como tecnologia, podemos atestar no livro História das Invenções de Trevor I. Williams [2] que a tecnologia é a aplicação de conhecimento para finalidades práticas geralmente aprimorando a eficácia em uma determinada tarefa. Dessa maneira, a nanotecnologia de materiais cerâmicos é uma tecnologia no sentido de que o conhecimento adquirido pela nanociência é utilizado na geração de produtos de uso no cotidiano, como por exemplo computadores, lâmpadas fluorescentes, LED's, semicondutores até abrasivos e pigmentos cerâmicos.

Histórico

        A história da nanotecnologia traça o desenvolvimento de conceitos e trabalho experimental agrupados numa vasta categoria. Embora nanotecnologia é um desenvolvimento relativamente recente na pesquisa científica, o desenvolvimento dos seus conceitos principais demorou um longo tempo para serem estabelecidos. A emergência da nanotecnologia nos anos 80 foi causada pela convergência de avanços experimentais como a invenção do microscópio eletrônico de tunelamento em 1981 e a descoberta de estruturas de fulereno em 1985. Mas a elucidação e difusão dos corpo conceitual da nanoteclogia começo somente em 1986 com a publicação do livro Engines of Creation (Ferramentas da criação). Nos inicio dos anos 2000 o campo passou a atrair a atenção do público e a gerar controvérsias, com debates sobre suas aplicações potenciais assim como a garantia dessas aplicações por parte da nanotecnologia molecular. Os governos também passaram a mobilizar e promover recursos para pesquisa em nanotecnologia. O início do século XXI também viu surgir as primeiras aplicações comerciais desse campo embora ainda singelas.[3]

        A base conceitual da nanotecnologia se deve principalmente aos cientistas: Richard Feynman, Norio Taniguchi, Eric Drexler.

        Em 1959, o físico e Nobel norte-americano Richard Feynman proferiu na reunião anual da American Physical Society, realizada no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), a palestra intitulada “There’s plenty of room at the bottom” (“Há mais espaços lá embaixo”). Feynman discutiu as possibilidades, vantagens e mudanças com a obtenção de materiais em nanoescala. Usou como exemplo, a possibilidade de condensar na cabeça de um alfinete, os 24 volumes da Enciclopédia Britânica, com isso sugeriu a realização de várias descobertas na obtenção de materiais em escala atômica e molecular. E também se referiu aos objetos e áreas científicas, que poderiam utilizar esse desenvolvimento da tecnologia em nanoescala, tais como computadores mais rápidos e avanços nas ciências biológicas.
O cientista Norio Taniguchi foi o primeiro a cunhar o termo nanotecnologia e definiu como a manipulação em escala atômica para a obtenção de materiais, numa conferência em 1974. Enquanto o escritor e cientista Eric Drexler, do Foresight Institute, se referiu à construção de máquinas em escala molecular, e ampliou o conceito de nanotecnologia no seu livro Engines of Creation.        

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