Nanotecnologia: da investigação ao produtos industriais

Ideias

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Vasco Teixeira

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As expetativas para que a nanotecnologia melhore a segurança e a qualidade de vida dos cidadãos são elevadas, uma vez que se considera a possibilidade de que a mesma possa potenciar a introdução de soluções tecnológicas que, de algum modo, resolvam problemas industriais através da utilização de tecnologias de nanofabricação emergentes.
A investigação, desenvolvimento e inovação nos domínios da nanotecnologia têm contribuído para a realização de avanços na produção industrial e utilização de nanomateriais em novos produtos comerciais e processos em várias áreas do tecido económico nacional.

As novas soluções tecnológicas, fruto de projetos de investigação e desenvolvimento entre empresas e universidades e/ou centros tecnológicos abrem, novas perspetivas para a inovação e criação de novas oportunidades de negócios nas PME’s e empresas em geral do setor da saúde, indústria têxtil e no design da moda, energia, TICE, metalomecânica, indústria de plásticos, indústria automóvel.

Em Portugal existem cerca de uma dezena de empresas dedicadas exclusivamente à nanotecnologia (a maioria spin offs e start-ups), sendo o maior investimento nacional a empresa Innovnano (produção industrial de nanopartículas).

A nanotecnologia constitui uma aposta estratégica da União Europeia (UE). No âmbito do programa quadro Horizonte 2020 (2014-220) serão investidos cerca de 6 mil milhões de euros para o desenvolvimento das capacidades industriais da UE nesta área. Portugal tem utilizado estes fundos assim como os de programas nacionais e regionais para desenvolvimento de projetos de I&DT. O conhecimento tecnológico em nanotecnologia gerado contribuirá para o fomento da competitividade das empresas e sua internacionalização, e promover o emprego qualificado.

Em resultado de um estudo do mapeamento de competências científicas e técnicas em Nanotecnologia em Portugal e na Galiza, efetuado pelo consórcio Nanovalor, pode-se concluir que a realidade se encontra numa fase disruptiva na medida em que as empresas Euroregionais identificam a nanotecnologia como um veículo interessante para as suas áreas de negócio.

A implementação de produtos nanotecnológicos na indústria automóvel e da construção civil ocupam o 1.º lugar uma vez que quase 30% das empresas da amostra identificam-nas como uma oportunidade. Seguem-se a indústria têxtil, da energia, sanitária e de materiais assinaladas por um quinto das empresas (entre 25% e 21%). Com 20% encontram-se as aplicações para as indústrias eletrónica e do meio ambiente.

Alguns exemplos de projetos de I&D e/ou protótipos ou produtos industriais podem ser enumerados de uma lista enorme: nanopartículas e revestimentos nanocompósitos para superfícies inteligentes (implantes biomédicos, auto-limpeza, bactericidas, auto-regeneração, embalagens e etiquetas alimentares, dispositivos sensoriais e de nanodiagnóstico médico), sistemas ultra-eficientes de energia, integração de células solares de última geração em elementos arquitetónicos, nanocamadas e tratamentos plasma para plásticos e têxteis técnicos.

O desenvolvimento de novos materiais têxteis inovadores baseados em nanotecnologia (têxteis inteligentes) com variadas funcionalidades e alto desempenho, assim como a utilização de tecnologias de processamento eco-sustentáveis, são já uma realidade no setor da moda e da indústria têxtil portuguesa.

Os têxteis inteligentes surgem como materiais capazes de “sentir” e de “responder” de maneira controlada (têxteis interativos) ou prevista aos estímulos do meio ambiente, que podem ser de origem térmica, química, elétrica ou magnética. Exemplos de resposta a esses estímulos, estão as mudanças da forma, cor, volume e outras propriedades físicas visíveis. Através de nanomateriais, os fabricantes podem conferir novas propriedades aos têxteis dando-lhes, assim, uma nova funcionalidade. A nanotecnologia permite que os tecidos apresentem características especiais, como propriedades anti-bacterianas quando possuem nanopartículas ou nanofibras de prata, microcápsulas com agentes hidratantes, desodorizantes, repelentes de insetos, anti-humidade e anti-sujidade.

No mercado já se encontram casacos que monitorizam o batimento cardíaco, batas antimicrobianas, tecidos antialérgicos, edredões anti-ácaros e anti-odores, t-shirts com nanopartículas incorporadas, proteção UV, retardamento de chama, casacos térmicos e até blusões com telemóvel/ipod embebidos. Na vanguarda dos têxteis inteligentes está o vestuário com eletrónica flexível embebida, por exemplo com integração de 'micro-chips”. As soluções baseadas em peças de vestuário com eletrónica, usualmente designadas como “wearables” constituem uma área em grande expansão e desenvolvimento.

Destaque-se também a utilização de conceitos de nanotecnologia, eco-design e sustentabilidade na construção arquitetónica, para desenvolver novos sistemas solares fotovoltaicos em telhas e revestimentos cerâmicos de fachadas. Alguns dos desafios científicos e tecnológicos que se colocam consistem na utilização de novas arquiteturas de células fotovoltaicas baseadas em novos nanomateriais e filmes finos capazes de apresentarem maiores eficiências de conversão e custos de produção reduzidos. Uma das vantagens de se aplicarem nanomateriais na conceção de células fotovoltaicas consiste na possibilidade de se utilizarem materiais de suporte diferentes (vidros, polímeros, cerâmicos) o que potenciará a utilização de materiais de construção civil multifuncionais na arquitetura sustentável.

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