a nanotecnologia - Santillana formação

Itinerário pedagógico
A NANOTECNOLOGIA
Ciências NaturAIS
FÍSICO-QUÍMICA
GEOGRAFIA
HISTÓRIA
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• O que é nanotecnologia?
• Aplicações da nanotecnologia
• Portugal e Espanha na vanguarda da nanotecnologia
• Objeto de estudo da nanotecnologia
• Aplicações da nanotecnologia
• Tipos de indústria
• A utopia de Feynman
• A nanotecnologia na Europa
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Apresentação
Em 2014, a editora Santillana comemora o seu 25.º Aniversário
em Portugal. Consideramos que é uma data com um significado
especial, que queremos partilhar com o professor como forma de
agradecimento por nos acompanhar neste percurso. Com esse
propósito, criámos recursos educativos inovadores e úteis para
professores e alunos, pois esta é a nossa área de especialidade.
Selecionámos, assim, uma série de temas que podem ser explorados nas salas de aula e que se propõem alcançar os seguintes
objetivos:
• valorizar o património cultural de Portugal a partir da exploração de temas que tenham uma importância destacada no
desenvolvimento económico e social das regiões do nosso país;
• escolher setores que tenham sofrido profundas alterações nos
últimos 25 anos e que, no momento presente, enfrentam
o desafio que é crescer com ambição e sucesso num novo contexto económico e social;
• trabalhar numa perspetiva multidisciplinar como forma de
enriquecer os recursos didáticos e permitir um trabalho de
parceria com as escolas;
• propor sugestões de atividades que possam ser facilmente
realizadas nas salas de aula e que possam servir de base para
visitas de estudo ou para trabalhos de investigação;
• estreitar a relação entre os conteúdos didáticos e o quotidiano dos alunos.
Esperamos que a exploração destes temas seja útil para o seu trabalho nas escolas e contamos consigo para continuar a melhorar
a qualidade da formação dos nossos alunos.
A equipa Santillana
1989-2014
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A NANOTECNOLOGIA
A nanotecnologia é o estudo da
manipulação da matéria, numa escala
atómica e molecular. Geralmente, lida
com estruturas com dimensões entre 1
e 100 nanómetros, em pelo menos uma
dimensão, e inclui o desenvolvimento
de materiais ou componentes.
Está associada a diversas áreas
de pesquisa e produção na escala
nano (escala atómica), como a medicina,
a eletrónica, a ciência da computação,
a física, a química, a biologia
e a engenharia dos materiais.
O princípio básico da nanotecnologia
é a construção de estruturas e novos
materiais a partir dos átomos.
O Património
E O SEU POTENCIAL
PEDAGÓGICO
p. 4
Ciências Naturais
p. 6
Físico-Química
p. 8
Geografia
p. 10
História
p. 12
Caso de sucesso
p. 14
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O Património E O SEU POTENCIAL PEDAGÓGICO
José Amado Mendes
Professor catedrático da Universidade de Coimbra (ap.º) e da Universidade
Autónoma de Lisboa. Tem-se dedicado à investigação e ao ensino de questões
relacionadas com o património, a museologia, a arqueologia industrial
e a história das empresas, entre outras.
O património cultural — doravante
designado apenas por património —
está na ordem do dia, sobretudo desde
meados do século xx. Até à década de
1930, a noção de património circunscrevia-se quase só ao conjunto de bens
materiais, transmitidos pelos familiares
aos seus descendentes e herdados por
estes. Aliás, o próprio vocábulo «património» (do latim «patrimonium»)
remete para «pater» (pai) e também
para a herança de bens familiares, cujo
significado se encontra patente na raiz
do termo inglês «heritage».
Todavia, de modo especial a partir
da II Guerra Mundial, a noção de património passou a aplicar-se cada vez mais
frequentemente aos elementos de ordem
cultural, de tal modo que, quando nos
referimos àquele, mesmo sem o adjetivar, regra geral o que temos em mente é
precisamente o património cultural.
Entre outras definições, podemos
adotar a seguinte: «a noção moderna
de património, que põe uma ênfase
especial no critério científico de seleção
dos bens patrimoniais, abarca todos os
objetos portadores de informação e
que tenham sido produzidos em qualquer momento histórico» (Tugores e
Planas, 2006: 23)1.
Alguns dos fatores mais significativos pelos quais o património tem vindo
a impor-se, tanto do ponto de vista da
ciência como da docência, devem-se,
por um lado, à sua interdisciplinaridade — o que tem levado, inclusive, à
criação das chamadas «ciências do património» (Mohen,1999) — e, por outro,
ao seu cariz de aplicabilidade a diversos
domínios, como veremos em seguida.
1.Valores e potencialidades
do património
Dada a já referida abrangência do
conceito de património, em vez de património podemos falar de patrimónios,
pois aquele diversifica-se por diversas
modalidades, embora sob a mesma
designação genérica. Assim, reportando-me apenas a alguns exemplos,
podemos identificar os seguintes tipos
de património: mundial, europeu, nacional, regional e local; material e imaterial, artístico, estético e arqueológico;
científico e tecnológico; industrial e
agrícola; gastronómico, folclórico e
musical; natural e paisagístico, etc.
Ainda que com incidências diferentes, consoante o género de património,
são múltiplos os valores e as potencialidades que lhe podemos atribuir. Todavia, deverá ter-se presente que o património não tem propriamente um valor
intrínseco, já que aquele é-lhe atribuído
pelas pessoas de determinada época e
em contexto específico. Referem-se a
este aspeto expressões como as seguintes: a) «nada é património, mas qualquer coisa se pode tornar património»;
b) as discussões cerca do património
não são relativas ao passado, mas sim
sobre o presente e o futuro, designadamente quanto ao que fazemos dele
(Howard, 2003: 7 e 19). Xavier Greffe,
por exemplo, alude aos seguintes
valores do património: estético, artístico, histórico, cognitivo e económico
(Greffe, 1990: 32-38); a estes, permito-me acrescentar os valores social e
pedagógico.
Quanto aos valores estético e artístico, eles estão presentes nos monumentos tradicionais — castelos, catedrais e
igrejas, palácios e casas vernáculas,
obras de arte pictóricas e escultóricas,
objetos de ornamento e de vestuário,
entre outros —, podendo ser estudados
através da história, da história da arte,
da etnologia e da sociologia. No que
concerne ao valor histórico e cognitivo,
os objetos são vistos como fontes de
informação ou como documentos/
/monumentos (usando a expressão de
Jacques Le Goff). Relativamente ao
valor económico, o património é perspetivado como um recurso que pode
igualmente transformar-se num «produto», o qual é de capital importância,
por exemplo, no âmbito do turismo
cultural. Face ao papel que o turismo
desempenha na economia e na sociedade contemporâneas, já se lhe chamou
o «passaporte para o desenvolvimento»
(Kadt, 1984).
O valor social do património patenteia-se na sua fruição pela própria sociedade, através da sua utilização ou reutilização para proveito das comunidades
em que o mesmo se insere. A propósito,
já foi devidamente enfatizado: «A partir
da década de 1980, o património cultural começa a ser percebido não só na
sua dimensão histórica e cultural, mas
também como uma fonte de riqueza e
de desenvolvimento económico» (Hernández Hernández, 2002: 8). Ao
invés do que outrora se verificava,
segundo esta perspetiva, o património
deve ser considerado uma mais-valia ou
um ativo, em prol do desenvolvimento,
e não apenas um encargo para os responsáveis pela sua preservação.
2.O património no centro
da educação formal
O património e a educação patrimonial, não obstante a sua enorme importância, ainda não ocupam o papel primordial que lhes deveria ser atribuído
na escola e no processo de ensino-aprendizagem. Acerca do assunto e a
propósito da pedagogia do património,
já foi formulada a seguinte questão:
«Os nossos contemporâneos felizmente
têm aceitado estas verdades fundamentais [quanto à função educativa] nos
domínios técnico e científico. Mas que
dizer de uma educação para o ambiente
e o património? Estará ela suficientemente presente nos nossos espíritos
e nas nossas escolas?» (Hague [The]
Forum, 2004: 8).
Do ponto de vista da educação formal — em geral cometida à escola —,
o património constitui um complemento
fundamental do processo educativo,
podendo funcionar como uma espécie
1
Não obstante a relevância que o património tem vindo a assumir nas últimas décadas — ao ponto de já se falar de uma certa «patrimonialização» —,
os dicionários de língua portuguesa só recentemente passaram a considerar e referida vertente do património, como por exemplo na seguinte definição: «conjunto de
bens materiais e imateriais transmitidos pelos antepassados e que constituem uma herança colectiva» («património», in Dicionário da Língua Portuguesa Contemporânea
da Academia das Ciências de Lisboa, vol. II, Lisboa, Ed. Verbo, 2001, p. 2784). Nas citações a partir de língua estrangeira, a tradução é da minha responsabilidade.
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de laboratório. Segundo Ballart, podemos
«aproximar-nos» do passado através de
três vias: a) pela memória, explorada
através da história oral e da psicologia;
b) pelos livros e documentação arquivística, como fazem os historiadores;
c) pelos objetos e vestígios materiais,
foco de atenção por parte de arqueólogos
e antropólogos (Ballart, 1997: 93).
Os objetos e vestígios materiais contemplam, por exemplo: estátuas, livros,
fábricas, fotografias, paisagens, canais,
casas, igrejas, mobiliário, tecnologia,
utensílios e ferramentas artesanais,
meios de transporte, centrais elétricas,
de gás e de elevação e tratamento de
água. A sua diversidade é quase omnipresente e pelo menos alguns dos seus
elementos fazem do dito património um
meio pedagógico da maior relevância, o
que é facilitado pela sua acessibilidade,
tanto a professores como a alunos, no
respetivo contexto. As visitas de estudo,
organizadas no âmbito da escola, ou
mesmo fora do ambiente escolar, por
alunos — individualmente ou em família —, devem fazer parte das estratégias
de ensino-aprendizagem, bem como de
projetos de investigação a desenvolver.
Assim, segundo já foi destacado por um
autor, «é possível dar um uso didático
ao património. Neste caso, o seu uso e
significado estão unidos a um determinado processo de ensino e aprendizagem, à sua utilidade como recurso didático em contextos formais ou informais
de ensino» (Viñao, 2011: 49).
Como são múltiplas as atividades a
concretizar no que concerne ao património — deteção e inventariação, salvaguarda e preservação, reutilização e
dinamização —, existem numerosos
tipos de ações que poderão ser incrementadas, com bons resultados em termos de aproveitamento escolar, de
âmbito pluridisciplinar. Mesmo que os
aspetos relacionados com o património
não se encontrem expressamente referenciados nos conteúdos programáticos,
há sempre a possibilidade de usar a chamada «porta de serviço» 2. Trata-se,
pois, de utilizar o património para ilustrar, fundamentar ou concretizar rubricas dos programas, direta ou indiretamente, relacionadas com o mesmo.
São diversas as temáticas em que a
educação patrimonial e a história —
bem como outras disciplinas — se
podem encontrar e de que podem beneficiar mutuamente, tais como: artesanato, industrialização e urbanização;
rotas comerciais e meios de transporte e
comunicações; expansão marítima e
encontro de civilizações; arquitetura
civil, militar e religiosa; antigo regime,
modernidade e pós-modernidade; cultura de massas e cultura de elites; operariado e respetivo ambiente3.
Obviamente que, nestes como noutros casos relacionados com o património, as questões referentes à identidade
e à memória também se encontram presentes. Reportando-se aos laços que
unem a história e a memória, esclarece
A. Viñao: «paradoxalmente, o crescente
interesse pela memória e pelo património produz-se num momento caracterizado pela desmemória, a destruição do
comum ou comunitário e as profundas
transformações nos meios e suportes de
transmissão intergeracional do saber e
do conhecimento que em cada momento
se considera valioso. No centro de tudo
se acha a educação institucional, essa
atividade ou tarefa que as sociedades
têm configurado ao longo de vários
séculos para levar a cabo, de modo sistemático e formalizado, a dita transmissão» (Viñao, 2011: 35).
Em termos de metodologia, a educação patrimonial é baseada em: métodos
ativos; ensino baseado em projetos; práticas cooperativas; autogestão e disciplina; interdisciplinaridade e interculturalismo; parcerias entre professores,
líderes culturais artesãos, encarregados
de educação e patrocinadores (Cultural
heritage…, 1998: 115).
O estudo do património pode desempenhar também uma função primordial
na formação para a cidadania, a compreensão do outro, a tolerância e a paz.
Como cada povo constrói, desenvolve e
salvaguarda o seu próprio património, o
aprofundar do seu conhecimento constitui uma boa forma de entendimento e de
aproximação entre pessoas provenientes
de meios culturais e civilizacionais diversificados (Hague [The] Forum, 2004:
26), o que é da maior importância na era
da globalização e no «mundo plano»4
em que nos inserimos.
3.O património
na educação não formal
e ao longo da vida
Relativamente à educação não formal — também apelidada de informal
por alguns autores —, é hoje relativamente consensual que se trata de uma
das principais características das políticas educativas do século xxi. Com
efeito, diferentemente do que se registava num passado ainda não muito distante, o processo de ensino-aprendizagem não se restringe meramente ao
período escolar do indivíduo, mas deve
acompanhá-lo ao longo da vida.
Neste contexto, instituições como
museus, centros de interpretação, bibliotecas, arquivos e outros centros de documentação e informação — locais que,
por definição e vocação, albergam, estudam, tratam e divulgam os vários géneros de património — são convocados
para o domínio da educação, tornando-se
assim parceiros e complementos das próprias escolas. Em termos de valorização
e sensibilização, a educação patrimonial
leva a que o indivíduo, culto, civicamente ativo e crítico, não só conheça o
património mas também adquira competências para ser um seu empenhado
defensor e protetor. Assim, o património
está intimamente relacionado com a educação em todas as idades5.
Como escreveu F. Tilden, considerado o pai da interpretação no campo do
património: «através da interpretação, a
compreensão; através da compreensão,
a apreciação; e através da apreciação, a
proteção»6.
2
Esta estratégia foi utilizada em Inglaterra nas décadas de 1960 e 1970, quando se começou a prestar a devida atenção ao potencial pedagógico do património
e da arqueologia industriais.
3
Alguns exemplos da ação educativa junto das comunidade podem passar por: a) técnicas relacionadas com o trabalho da comunidade; b) salvaguarda
do património cultural local; c) visitas de estudo, atentas aos valores visuais do ambiente, artesanais e artísticos (Telmo, 1986: 6).
4
Friedman, 2005.
5
Howard, 2003: 18.
6
NOTA: Referências bibliográficas na contracapa desta brochura.
Apud Murta e Celina (Orgs.), 2002: 14-15.
5
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Ciências naturais
O que é nanotecnologia?
Doc. 1
Tal como é referido no famoso documentário Nano: a Próxima
Dimensão, esta disciplina emergente representa uma nova dimensão para cientistas, indústrias e empreendedores. Todos procuram na nanotecnologia novas aplicações e soluções para alguns
dos grandes dilemas da Humanidade: tratamentos oncológicos
eficazes, energias renováveis eficientes, computadores poderosos, transportes seguros e acessíveis, etc.
A nanociência e a nanotecnologia são a ciência e a tecnologia dos
objetos à escala molecular […].
Essa ciência e essa tecnologia
têm, de facto, bastante de química
e de engenharia química. Mas também têm de física, de biologia, de
biofísica, de bioquímica e de
medicina… Entram pela vida dentro, entrando também pela nossa
própria vida. Relacionam-se igualmente com outras tecnologias mais
convencionais, como as engenharias eletrotécnica, informática,
mecânica, de materiais e biomédica.
A nanotecnologia é isso mesmo: um compêndio de propriedades
e de tecnologias extraídos da nanoescala, com múltiplas e fascinantes aplicações no quotidiano.
SABER
Muito se fala hoje de «nano» por todo o lado... Mas, para o caso
remoto de haver alguém que ainda não saiba o significado, o prefixo
«nano» vem do grego «nânos», que significa «anão, muito pequeno».
A 11.ª Conferência Internacional de Pesos e Medidas deliberou,
em 1960, chamar «nano» ao milésimo do milionésimo. Assim,
o nanómetro é um milésimo do micrómetro (antigamente chamado
«mícron»), que, por sua vez, é um milésimo do milímetro, o qual
é o milésimo do metro. Se o milímetro é o diâmetro de uma
formiguinha, que se vê a olho nu, o micrómetro é a dimensão
de uma célula viva, que se vê com um microscópio normal,
e o nanómetro é a dimensão de uma molécula orgânica,
que só se consegue ver com um microscópio especial
(que, por isso, bem se poderia chamar
«nanoscópio»).
Carlos Fiolhais,
«Nanotecnologia: o futuro vem aí!»
(adaptado).
O nanómetro (nm) é um submúltiplo do mícron (1 nm 5 0,001 µm).
Fulereno
Sequoia
Nanotubo
Anticorpos
Cavalo
Partículass
constituintes
es
da matériaa
Célula animal
Vírus
Formiga
Olho nu
Rato
Bactérias
Microscópio ótico
Microscópio
cópio eletrónico
0,1 nm
1 nm 10 nm 100 nm
Nanopartículas
1 µm
10 µm 100 µm
1 mm
1 cm
0,1 m
1m
10 m
100 m
Carlos Fiolhais, «Nanotecnologia: o futuro vem aí!» (adaptado).
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A NANOTECNOLOGIA
Aplicações da nanotecnologia
A um passo de nova terapia para o cancro
Não será num futuro muito longínquo. Imagine
que seria possível remover um tumor maligno
sem cirurgia e sem o calvário da quimioterapia,
só com recurso a fios de luz. A solução está a ser
estudada em Braga.
Nanomotores viajam dentro de células vivas
Uma equipa de químicos e engenheiros da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos,
conseguiu pela primeira vez fazer minúsculos
motores circularem no interior de células humanas vivas.
Pigmento utilizado na Antiguidade pode
ter aplicações na nanotecnologia
Um pigmento azul brilhante que era utilizado por
diversos povos há 5 mil anos está a dar aos cientistas atuais pistas sobre como desenvolver novos
nanomateriais com potenciais utilizações em dispositivos médicos de imagiologia, telecomandos,
tintas de segurança e outras tecnologias.
As virtudes da nanoimpressão
As nanotecnologias prometem solucionar numerosos problemas recorrendo a materiais, componentes e sistemas mais pequenos, mais leves,
mais rápidos e eficazes. O projeto europeu
NaPanil está a desenvolver a litografia de
nanoimpressão que pode ser usada para fabricar
ecrãs de computador e de telemóvel.
Embalagens do futuro vão ser mais seguras
e comestíveis
A inovação, que chega ao mercado a médio prazo,
aplica a nanotecnologia às embalagens e está a
ser desenvolvida no âmbito do projeto internacional Nanopacksafer, explica José Teixeira,
coordenador nacional e investigador do Instituto
para a Biotecnologia e Bioengenharia/Centro de
Engenharia Biológica (IBB/CEB) da Universidade do Minho.
Portugal e Espanha na vanguarda
da nanotecnologia
Cinco anos depois de a ideia de criar um instituto de investigação e desenvolvimento conjunto ter sido aprovada pelos governos de Portugal e Espanha, e quatro anos depois de terem sido
aprovadas as temáticas científicas do novo laboratório em áreas
específicas de nanotecnologia, fazia-se ciência nas instalações
do Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (INL),
entretanto projetadas, construídas e equipadas de raiz.
A forma inovadora e célere como esta organização internacional
foi criada e está a ser desenvolvida é um exemplo de um novo
modo de criação rápida de organizações internacionais de investigação em áreas estratégicas do conhecimento que pode ser útil
para iniciativas noutras áreas da ciência e noutros países.
SugestÃo de exploração
1.
Consultar o projeto NANOYOU (Nano for Youth), da European Commission’s Seventh Framework
Programme, em http://nanoyou.eu/en/nanoyou-project.html, conhecer os seus objetivos e explorar
as suas propostas de participação.
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Físico-Química
Objeto de estudo da nanotecnologia
A nanotecnologia é o estudo da manipulação da matéria numa
escala atómica e molecular. Geralmente, lida com estruturas cujas
dimensões variam entre 1 e 100 nanómetros e inclui o desenvolvimento de materiais ou componentes, estando associada a diversas
áreas, como a medicina, a eletrónica, a ciência da computação,
a física, a química, a biologia e a engenharia dos materiais.
Nanoestruturas obtidas por síntese química.
O princípio básico da nanotecnologia é a construção de estruturas e novos materiais a partir dos átomos («os tijolos básicos da
Natureza»). O objetivo principal não é chegar a um controlo preciso e individual dos átomos, mas elaborar estruturas estáveis
com eles. É uma área promissora, com resultados surpreendentes, por exemplo, na produção de semicondutores, nanocompósitos, biomateriais, chips, entre outros.
A nanotecnologia procura inovar invenções, aprimorando-as e
proporcionando uma melhor vida ao ser humano. Um dos instrumentos utilizados para a exploração de materiais nessa escala é o
microscópio eletrónico de varredura.
A nanotecnologia desenvolveu-se graças aos contributos de
várias áreas de investigação. Existem algumas abordagens distintas à nanotecnologia:
• construção de dispositivos por desgaste de materiais macroscópicos;
• construção de dispositivos que se formam espontaneamente
a partir de componentes moleculares;
• construção de materiais átomo a átomo.
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A NANOTECNOLOGIA
Aplicações da nanotecnologia
Alguns produtos e serviços disponíveis no mercado que resultam
de aplicações da nanotecnologia são:
• ecrã digital flexível;
• tecidos resistentes a manchas;
• tecidos que não se amachucam;
• raquetas e bolas de ténis;
• filtros de proteção solar;
• material para proteção de raios ultravioletas;
• tratamento tópico de herpes e fungos;
• nanocola, capaz de unir qualquer material a outro;
• pó antibacteriano;
• diversas aplicações na medicina, como cateteres, válvulas cardíacas ou implantes ortopédicos;
• produtos para limpar materiais tóxicos;
• produtos cosméticos;
• sistemas de filtração do ar e da água;
• microprocessadores e equipamentos eletrónicos em geral.
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A Bridgestone criou o Quick
Response Liquid Powder
Display (QR-LPD), um ecrã
digital flexível.
Aplicações da nanotecnologia.
Sugestões de exploração
1.
Realizar uma pesquisa sobre novos produtos que resultem de aplicações da nanotecnologia.
2.Fazer uma visita de estudo ao Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia.
9
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GEOGRAFIA
Tipos de indústria
A indústria é a atividade que transforma as matérias-primas em
produtos acabados ou semiacabados, os quais, sofrendo uma
nova transformação, dão origem a um produto final.
Na atualidade, a atividade industrial caracteriza-se por:
• u sar maquinaria progressivamente mais sofisticada, que
requer um número de mão de obra cada vez menor;
• uma maior especialização dos trabalhadores;
• uma maior diversificação e personalização dos produtos.
Quadro 1 — Tipos de indústria
Quanto ao
destino da
produção
Quanto
ao peso da
matéria-prima
Quanto à
tecnologia
Indústria de bens de consumo
Destina-se, exclusivamente, a satisfazer as necessidades de consumo do mercado
(indústria têxtil ou alimentar).
Indústria de bens de
equipamento
Produz bens que servem para criar novos
produtos (indústria metalomecânica —
produção de maquinaria).
Indústria de bens
intermédios
Destina a sua produção a bens que voltam a entrar no processo produtivo (indústria
siderúrgica do aço).
Indústria
pesada ou de base
Fabrica produtos básicos para as outras
atividades industriais (indústria metalúrgica ou petroquímica).
Indústria ligeira
Fabrica produtos essencialmente de consumo.
Indústria
tradicional
Fabrica produtos com pouca incorporação
tecnológica, quase sempre envolvendo
unidades familiares que utilizam recursos locais (algumas indústrias alimentares, por exemplo).
Indústria de ponta
Utiliza tecnologia de vanguarda (indústria
farmacêutica ou eletrónica).
Doc. 1
A nanotecnologia e a indústria em Portugal
Chama-se Nanocor e venceu a mais recente edição do
Concurso Nacional de Inovação. Este projeto, criado pela
Universidade do Minho, é mais uma prova de como os Portugueses estão a evoluir no território da nanotecnologia.
Esta empresa minhota desenvolveu uma tecnologia inovadora e ambientalmente sustentável para tingir tecidos,
usando nanopartículas coloridas, à base de sílica. O processo permite poupar cerca de 70 % de água, comparativamente com a forma tradicional de tingir tecidos.
Além da área têxtil, estão a ser feitas investigações em áreas
como a medicina e a biomedicina, em que a nanotecnologia pode
ser uma vantagem, na medida em que, através de nanossensores,
se poderão detetar agentes patogénicos mais rapidamente. Outras
áreas de investigação em que a nanotecnologia tem sido utilizada
são as áreas alimentar, automóvel, farmacêutica, entre outras.
No total, estarão entre 50 e 100 pessoas a investigar nas
universidades do norte de Portugal, entre professoras e alunos de doutoramento. O grande objetivo é criar um polo de
competitividade em nanotecnologia, de modo a agregar
cada vez mais projetos de investigação nesta área, bem
como a fomentar a criação de empresas que possam explorar
comercialmente as tecnologias que vão sendo desenvolvidas.
Já há patentes registadas e pretende-se potenciar novos projetos entre as empresas já existentes na região e os polos de
investigação. Para tal, estão a fazer o mapeamento estratégico
das competências em nanotecnologia da região, de modo a dar
a conhecer às empresas o conhecimento que lhes poderá ser útil.
Entre as áreas de maior potencial encontram-se o setor
têxtil, a metalomecânica, a indústria de polímeros, a indústria
de moldes, entre outras, que poderão beneficiar das potencialidades que as intervenções à escala nanométrica possibilitam.
Revista Actualidade, 01/04/2012 (adaptado).
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A NANOTECNOLOGIA
Quadro 2 — As três fases da evolução da indústria
Fonte de
energia
Principais
indústrias
Inovações na produção
Potência industrial
inicial
Nome
Período
Localização
1.ª fase
Revolução
Mecânica
Do fim do
século xviii
ao fim do
século xix
Próximo de minas
(sobretudo de
carvão) ou das matérias-primas
Carvão
Siderurgia e têxtil
Maquinofatura
(máquina a vapor)
Inglaterra
(Reino
Unido)
2.ª fase
Revolução
Energética
Do fim do
século xix à Segunda
Guerra
Mundial
Próximo do mercado de consumo
(grandes
cidades)
Petróleo
Automóvel e eletrodomésticos
Cadeia de
montagem e trabalho em série
Estados
Unidos da
América
3.ª fase
Revolução
Eletrónica ou
Neotécnica
Do fim da
Segunda
Guerra
Mundial à
atualidade
Próximo da mão
de obra barata
(países
emergentes) ou qualificada
(centros de
investigação)
Petróleo,
gás
natural e energia
nuclear
Eletrónica,
informática e bioquímica
Informatização e robótica
Japão
Doc. 2
Biologia Molecular
e Genética
5000
Química
A nanotecnologia
e a próxima revolução
industrial
Biologia e Bioquímica
4000
3000
Botânica
e Zoologia
Neurociência e
Comportamento
2000
1000
Medicina
Clínica
Ciências
Agrícolas
0
Matemática
Ciências
dos Materiais
Engenharia
Ecologia/
/Meio Ambiente
Física
Áreas de investigação em nanotecnologia na região norte de Portugal.
Fonte: Nanovalor.
A nanotecnologia tem sido um
dos maiores ímpetos para o desenvolvimento tecnológico no século
xxi e é vista como o recurso para a
próxima revolução industrial. Preveem-se benefícios socioeconómicos amplos, prometendo vir a responder a desafios globais, como as
necessidades energéticas, a saúde,
a água e as alterações climáticas.
Embora a aposta na promoção
da nanotecnologia tenha vindo a
aumentar globalmente, as atividades de I&D estão principalmente
focalizadas nos Estados Unidos da
América, seguidos pelo Japão e por
alguns dos maiores países da União
Europeia (Alemanha, França e Reino Unido), embora tendo em conta
os dados per capita, países como a
Irlanda, Israel, Taiwan, Austrália e
Bélgica pareçam destacar-se.
Raquel Antunes, Pontos de vista,
12/11/2013 (adaptado).
Sugestões de exploração
1.
Investigar a importância do setor da nanotecnologia para a cidade de Braga e para toda a região do
noroeste da Península Ibérica.
2.Pesquisar os setores económicos de importância regional que poderão potenciar os estudos
realizados no âmbito da nanotecnologia.
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história
A utopia de Feynman
Deve-se ao físico norte-americano Richard P. Feynman (1918-1988) o conceito de nanotecnologia como hoje é entendido pela
comunidade científica: «a possibilidade de trabalhar ao nível
molecular, átomo por átomo, de modo a criar grandes estruturas
com uma organização molecular fundamentalmente nova».
Feynman apresentou esta ideia em dezembro de 1959 numa
comunicação intitulada «There’s Plenty of Room at the Bottom».
Já nesta comunicação, Feynman antevia a possibilidade de miniaturização crescente dos computadores, a manipulação atómica
da matéria ou a utilização de nanotecnologia na medicina (usa a
imagem do «cirurgião» a ser engolido para inspecionar as válvulas do coração do paciente).
Anos mais tarde, o engenheiro norte-americano Kim Eric Drexler (n. 1955), influenciado pelo conceito de Feynman e explorando a possibilidade de uma «engenharia molecular», usou o
termo «nanotecnologia». Este termo já fora usado, desde 1974,
pelo japonês Norio Taniguchi (1912-1999), que se interessava
pelo desenvolvimento de tecnologias de ultraprecisão (ao nível
molecular e atómico) no processamento de materiais.
A 21 de janeiro de 2000, o então presidente dos Estados Unidos,
Bill Clinton, fez um discurso no California Institute of Technology (CIT), apoiando a nanotecnologia e anunciando um programa do governo federal de apoio à investigação nessa área, a
National Nanotechnology Initiative (NNI). A 3 de dezembro de
2003, o presidente George W. Bush promulgou uma lei, o 21st
Century Nanotechnology Research and Development Act, que
passou a enquadrar a investigação em nanotecnologia nos Estados Unidos e o seu financiamento pelo governo federal. Em
2007, a NNI publicou um Plano Estratégico para operacionalizar
as ações previstas na lei. Até ao ano fiscal de 2009, os Estados
Unidos já tinham gastado nesta área, em fundos públicos, 2,5 mil
milhões de dólares.
A nanotecnologia na Europa
Também na União Europeia a nanotecnologia mereceu a atenção
dos poderes públicos. Em 2004, a Comissão Europeia publicou
o documento «Para Uma Estratégia Europeia sobre Nanotecnologias», em que propunha uma estratégia integrada a nível europeu. Em 2005, foi lançado o plano Nanociências e Nanotecnologias: Plano de Ação para a Europa, 2005-2009, a que se seguiram
vários relatórios sobre as iniciativas e os financiamentos desde
então lançados.
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A NANOTECNOLOGIA
Richard Feynman recebe o prémio Nobel da Física
das mãos do rei Gustavo VI da Suécia (1965).
Visão futurista: um nanomecanismo age sobre um
glóbulo vermelho.
Fonte: The Nanotechnology Times.
Kim Eric Drexler apresentando o seu último livro,
Radical Abundance, na televisão norte-americana.
O Marcus Nanotechnology Building, integrado
no Georgia Institute of Technology (EUA).
Sugestões de exploração
1.
Identificar as personalidades que, nos Estados Unidos e no Japão, conceberam as possibilidades da nanotecnologia.
2.Pesquisar as iniciativas públicas desenvolvidas nos Estados Unidos, na União Europeia e noutras áreas
geográficas de incentivo ao desenvolvimento da nanotecnologia.
3.Pesquisar as principais instituições universitárias do Mundo devotadas à investigação na área da nanotecnologia.
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CASO DE SUCESSO
INL
Origem do INL
O INL — International Iberian Nanotechnology Laboratory
(Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia) — é a
primeira e, até agora, a única organização de pesquisa internacional na Europa na área da nanociência e da nanotecnologia.
Resulta de uma decisão conjunta dos governos de Portugal e de
Espanha, tomada a 19 de novembro de 2005, em que os dois
governos deixaram claro o seu compromisso, numa forte cooperação entre ciência e tecnologia.
O INL foi instalado em Braga e conta com cerca de 200 investigadores recrutados em todo o Mundo, visando a excelência
internacional.
O laboratório foi concebido para:
• assegurar a excelência da pesquisa em todas as áreas de atividade;
• desenvolver parcerias com a indústria e promover a transferência de conhecimento em valores económicos e em criação de
emprego;
• formar investigadores e contribuir para o desenvolvimento de
uma força de trabalho qualificada para a indústria da nanotecnologia;
• avaliar, prevenir e mitigar os riscos da nanotecnologia.
Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia.
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A NANOTECNOLOGIA
Áreas de investigação
Pretendendo dar um contributo vital na área científica europeia,
o INL proporciona um ambiente de investigação high-tech para
grandes desafios, em áreas como:
• a nanomedicina;
• a monitorização ambiental;
• o controlo da qualidade alimentar;
• as nanomáquinas;
• a nanomanipulação;
• a nanoeletrónica.
Nanomedicina
A finalidade em nanomedicina é proceder ao estudo, projeto e
fabrico de estruturas e dispositivos em nanoescala para o diagnóstico, tratamento e prevenção de doenças e distúrbios genéticos. Tecnologias avançadas de saúde serão os principais motores
do desenvolvimento tecnológico no futuro.
Monitorização ambiental
Aplicações agrícolas da nanotecnologia estão a ser também
objeto de estudo. Estão a ser desenvolvidos nanomateriais que
oferecem a oportunidade de administrar, de forma mais eficiente
e com segurança, pesticidas, herbicidas e fertilizantes.
Controlo da qualidade alimentar
Na indústria de alimentos, a nanotecnologia está a ser usada para
criar melhores embalagens e alimentos mais saudáveis. Por
exemplo, os investigadores estão a trabalhar na criação de embalagens de alimentos que incluem materiais minúsculos que permitem alertar os consumidores de que um produto já não é seguro
para comer.
Nanotecnologias inovadoras.
Nanomáquinas
As nanomáquinas são sistemas que podem resultar de uma combinação de funções mecânicas, sensoriais, eletrónicas, computacionais e comunicativas. O INL pretende tornar-se líder neste
campo de investigação.
Nanomanipulação
Esta área de atividade abrange estruturas NEMS micro e nanofabricadas, destinadas a uma única ou pouca manipulação molecular, e a deteção de interação biomolecular.
Nanoeletrónica
A finalidade em nanoeletrónica é o desenvolvimento de tecnologias e dispositivos na área, sobretudo dispositivos eletrónicos
(semicondutores, magnéticos ou fotónicos) que incorporem
novos materiais e estruturas não convencionais.
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A televisão
O vinho alentejano
O rio Tejo
A agricultura biológica
A indústria do papel
A indústria têxtil
O azeite
O vinho verde
O sal
O queijo SERRA DA ESTRELA
A nanotecnologia
O rio Douro
A indústria
O turismo
www.santillana.pt
A universidade
Bibliografia
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Caso de sucesso
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EQUIPA TÉCNICA
Chefe de Equipa Técnica: Patrícia Boleto
Modelo Gráfico e Capa: Carla Julião
Ilustrações: Paulo Oliveira
Paginação: João Valado
Documentalista: Paulo Ferreira
Revisão: Ana Abranches e Catarina Pereira
EDITORES
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Impressão e Acabamento: Lidergraf
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