Um dos mercados que mais cresce a cada ano é o mercado da Nanotecnologia e Nanomateriais, sendo que, nos últimos anos, os mais diversos países têm investido grandes quantias em dinheiro nas pesquisas de nanotecnologia com o objetivo de criar novos materiais, produtos e processos.
Para termos ideia do tamanho deste mercado, estudos apontam que neste ano o mercado mundial de produtos com nanotecnologias deve atingir valores próximos a US$ 3,3 trilhões.
Deste modo, a nanotecnologia tem se destacado devido aos diversos potenciais apresentados pelas partículas em escala nanométrica que permitem o uso de aspectos físicos, químicos e/ ou biológicos. A aplicação desta tecnologia é especialmente importante para a inovação da indústria, nos mais variados campos, como: medicina, cosméticos, meio ambiente, informática, semicondutores, energia, embalagens, etc. Contudo, no Brasil são 150 empresas que desenvolvem nanotecnologia, estando distribuídas nos setores da indústria química, petroquímica e na área da saúde.
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Atualmente, desfrutamos de diversos produtos e materiais que dispõe de nanotecnologia, como protetores solares com nano partículas de zinco, embalagem para alimentos com nano partículas de prata que possui propriedades antibacterianas, roupas e tecidos revestidos com nano filamentos que repelem água, equipamentos esportivos e peças automotivas reforçados com nano tubos de carbono, telefones celulares, secadores de cabelo, aparelhos de ar condicionados, medicamentos, entre outros. Podemos esperar que, nos próximos anos, vamos ter ainda mais acesso a produtos nanotecnológicos devido as diferentes interfaces ricas de relevantes problemas científicos e oportunidades de geração de novas tecnologias.
Um pouco mais sobre a Nanotecnologia
A nanotecnologia surgiu no final do século XX como uma nova promessa de rápidos avanços e profundos impactos sobre a vida humana futura. É assim denominada porque seus objetos são medidos em nanômetros, sendo que um material nano é definido como aquele cuja uma ou mais dimensões externas apresenta-se em escala nano (10-9 m).
Temos que as nano partículas podem ser formadas a partir de vários materiais e possuir inúmeras propriedades diferentes dos materiais em sua dimensão comum. Estas incluem alterações nas propriedades óticas, comportamento térmico, resistência dos materiais, solubilidade, condutividade e atividade catalítica, porém a mais significativa influência sobre o comportamento das nano partículas, no entanto, é a mudança na proporção superfície-volume. Diminuindo o volume com o tamanho, a proporção dos átomos na superfície das partículas aumenta, e, portanto, as propriedades de superfície podem sobrepor as propriedades do material em seu tamanho comum. Assim, uma quantidade relativamente pequena de nano partículas pode fornecer um nível de funcionalidade maior do que exigiria uma quantidade muito grande do material convencional.
Portanto, o motivo fundamental da maioria das aplicações da nanotecnologia é, justamente, a promessa de que os materiais terão funcionalidades melhoradas com possível redução do uso de substâncias químicas, significando economia de recursos que resultam em proteção ao meio ambiente e também um aumento na lucratividade das indústrias.
Uma análise da produção científica (na maioria artigos) mundial envolvendo a nanotecnologia dos últimos 25 anos, indica claramente a evolução desta tecnologia, visto que ocorreu um crescimento exponencial do número de trabalhos entre 1991 e 2015. De 1991, quando foi publicado o primeiro estudo acerca dos nanotubos de carbono, a 1995 foram publicados por volta de 167 trabalhos sobre o tema, enquanto que entre 2000 e 2015, a produção cientifica sobre a nanotecnologia ultrapassou 113.000 trabalhos.
Ainda segundo um estudo sobre o panorama da nanotecnologia no Brasil e no mundo, realizado em 2008 pela Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI), foi observado que os principais países responsáveis pelas publicações científicas são EUA, seguidos da China, Japão e países europeus. Contudo, países como a Coréia, Taiwan e Índia têm avançado nas pesquisas, assim como no Brasil.
Meio ambiente e a Nanotecnologia
Dentre as áreas onde a nanotecnologia já está atuando no meio ambiente, promovendo ainda mais o agronegócio, têm-se o desenvolvimento de catalisadores mais eficientes para produção de biodiesel e utilização de óleos vegetais, produção de eco plástico, nanopartículas para biofiltros, membranas para remover contaminantes ou sal da água, embalagens biodegradáveis para alimentos, nanossensores para detecção de agentes tóxicos e vazamentos, nano dispositivos para separação de gases, entre outros.
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Em relação ao campo da Engenharia Florestal, existem diversos produtos nanotecnológicos específicos disponíveis para comercialização. Exemplos destes produtos são: nano cápsulas liberadoras de herbicidas, pesticidas, inseticidas ou de ação repelente, nanossensores para monitoração do solo, desenvolvimento das plantas e detecção de pragas, e nanopartículas de liberação controlada de nutrientes.
Além dos produtos já disponíveis, estudos avançam cada vez mais na área da nanotecnologia a partir da celulose. Como exemplos têm-se os filmes comestíveis, desenvolvidos a partir de nanofilmes de celulose, e produção de celulose nanofibrilada (CNF), como aditivo para papel ou para acabamento superficial em madeiras, o que poderá possibilitar a substituição de produtos não degradáveis derivados do petróleo.
Ao longo dos últimos anos também surgiu um grande interesse pela lignina, outro composto químico presente na madeira e em resíduos industriais como o licor negro. Estudos visando a preparação de nanopartículas de lignina fornecem uma nova abordagem para uma aplicação de alto valor agregado destas nanopartículas, na área de administração de fármacos, como barreira UV, ação antibacteriana, propriedades antioxidantes, anticancerígenas, antibióticas e como reforço de polímeros.
Apesar do fato de a madeira ser o material biodegradável mais abundante e renovável disponível, existem inúmeras razões para maximizar a sua utilização. Portanto, o aproveitamento de resíduos das indústrias de base florestal tem despertado interesse visto à possibilidade de agregação de valor aos subprodutos, auxiliando, desta maneira, as empresas do segmento a se adequarem dentro de parâmetros mais sustentáveis.
O desenvolvimento da Nanotecnologia no Brasil
É amplamente reconhecido que a pesquisa em nanociência e nanotecnologia, tanto pura quanto aplicada, é um campo emergente e próspero. Isto se deve principalmente ao desenvolvimento, nas duas últimas décadas, de ferramentas adequadas e convenientes para explorar e medir sistemas físicos com estas dimensões características, nos levando a uma compreensão e a um controle sem precedentes das propriedades fundamentais da matéria. Como consequência, temos um impacto imediato em desenvolvimentos tecnológicos.
Contudo, de acordo com os aspectos de produção, mercado e iniciativas tomadas para o desenvolvimento da nanotecnologia em nosso país, observa-se que para o Brasil se tornar participante efetivo no mercado e na economia mundial, é necessário investir mais em estrutura de universidades, centros de pesquisa e empresas. Além disto, manter uma relação entre o setor acadêmico e o produtivo para viabilizar transferência de tecnologia configura-se como uma necessidade prioritária, a exemplo de outros países, como a China.
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