Dr. Manhattan: Perfeição na Manipulação da Matéria

Jonathan Osterman é um renomado físico nuclear do Universo da Dc Comics. Após ser trancado acidentalmente na câmara de testes de seu laboratório, Jon é totalmente desintegrado. No entanto, o que parecia ser o fim do cientista, foi na realidade uma interação da matéria do seu corpo com os raios nele projetados. Pedaços de matéria foram vistos circulando pelo laboratório, e ao longo das semanas surge um ser poderoso e com total controle da matéria em nível subatômico.

Dr. Manhattan possui total domínio das moléculas de toda e qualquer matéria. Mas qual seria a ajuda de Jon no mundo real? Imagine desmembrar nanopartículas atômicas, construir universos a partir do controle subatômico da matéria. O super-herói da Dc Comics poderia desintegrar tudo, afinal tudo é formado por partículas.

De forma bem vulgar a nanotecnologia nada mais é do que lidar com partículas infinitesimais, por isso é uma área ainda “inexplorada” da ciência. Seriam necessárias máquinas extremamente caras e eficazes para dominar essa tecnologia, além de ter uma margem de erro significante. Esse poderoso sistema de engenharia molecular tem como objetivo colocar átomos e moléculas em locais extremamente específicos. Isso revolucionaria a ciência, além de beneficiar a sociedade de muitas formas.

Jonathan Osterman é um ser quântico de poder ilimitado, capaz de reestruturar seu DNA, reconstruir moléculas de objetos inanimados, humanos e até de planetas, além de utilizar em si a bio-fissão e a bio-fusão. Caso existisse um ser igual ao Dr. Manhattan no mundo real seria possível desmembrar células, remover células cancerígenas, potencializar armas, melhorar meios de produção e criar uma inteligência artificial surpreendente.

No entanto, é remota a possibilidade de um humano (por mais difícil que seja, acredite Dr. Manhattan é humano, um super-humano, mas humano) ter controle absoluto da matéria em nível subatômico. Por isso nos resta esperar que a ciência consiga chegar aos maravilhosos resultados da nanotecnologia.

Confira abaixo o trailer "Watchmen":

Fabricação

A nanotecnologia permite uma melhora, sem precedentes, na qualidade de fabricação. Os átomos colocados de modo preciso desaparecem quase que completamente os problemas ligados às impurezas e aos defeitos nos materiais. Assim, é possível fabricar materiais mais compactos utilizando menos matéria e seria extraordinariamente reduzido o custo de produção dos objetos. Além do mais, sendo a produção inteiramente automatizada, os custos com mão-de-obra seriam praticamente nulos.

Realmente, concorda-se em dizer que os custos de fabricação seriam praticamente reduzidos aos custos de concepção - o caso da indústria de softwares para computador. Então, a matéria-prima pode ser inteiramente reciclada e a energia pode provir de células solares - que atualmente limita a possibilidade de utilização de células solares em grande escala é seu custo de fabricação e seu rendimento, dois problemas que a nanotecnologia deverá estar em condições de resolver sem dificuldade.

O exemplo clássico é o de um aparelho que poderá parecer-se com um forno de micro-ondas. Um painel de comando permitiria a escolha do objeto desejado: um par de sapatos, um computador, uma pizza, etc. Os montadores começam por multiplicar-se dentro do aparelho, tomando a forma do objeto desejado. Uma vez a estrutura criada, eles fazem a montagem, átomo por átomo, do objeto desejado. O par de sapatos estará pronto em dois minutos!

Capitão Átomo e Transmutação Atômica

Nathaniel Christopher Adam é um funcionário militar membro da Força Aérea dos Estados Unidos na época da Guerra do Vietnã. Para provar a durabilidade do revestimento duma nave alienígena que havia caído na Terra, Nathaniel foi convocado a um experimento, explodir uma bomba nuclear debaixo dessa nave, com o militar dentro dela. Ele sobreviveu e o metal derreteu no seu corpo e a energia excessiva da explosão lançou-o a frente do seu tempo por dezoito anos.

Capitão Átomo possui invulnerabilidade, pois possui pele metálica, manipula campos e emite rajadas de energia e transmuta átomos para absorver grande quantidade de energia, além de ser constituído de energia nuclear. Possui capacidade de desintegrar átomos e núcleos atômicos, algo que é possível na realidade com aceleradores de partículas que bombardeiam prótons de um átomo de lítio no núcleo do átomo.

Lidar com átomos é complicado devido a sua instabilidade molecular. Um dos principais objetivos da nanotecnologia é elaborar estruturas estáveis com átomos, não chegar a um controle preciso e individual de tais. Nessa área, o Capitão Átomo seria indispensável, afinal, ele conseguiria estabilizar núcleos atômicos através da sua transmutação. Devido ao conhecimento de Nathaniel nesse campo da ciência, ele trabalha com o pseudônimo Cameron Scott, um operativo da Inteligência da Força Aérea.

Átomos são o essencial da natureza, a sua base. A nanotecnologia possui como meta construir estruturas e novos materiais a partir desses. É necessária muita pesquisa para compreender e trabalhar com a escala nano, ou seja, a escala atômica. É uma parte da ciência bastante promissora, no entanto, delicada devido às incertezas que a rodeiam.

Nathaniel Christopher Adam, membro da Força Aérea Estadunidense e da Liga da Justiça, possui todos os requisitos necessários para trabalhar com átomos e avançar a passos largos na nanotecnologia. É triste lembrar que o Capitão Átomo pertence apenas ao Universo da DC e da Charlton Comics.

Senhor Fantástico e a Física Aplicada a Nanotecnologia

Reed Richards sempre foi fantástico, possuía desde criança aptidão para física, mecânica e matemática. Assim como Anthony Stark é formado em Física e Engenharia Elétrica pelo MIT. Numa viagem interestelar, quando a sua nave passa pelo Cinturão de Van Allen foi bombardeada por uma dose praticamente letal de radiação cósmica. Nesse fatídico acidente, surgem Senhor Fantástico, Tocha Humana, Coisa e a Garota Invisível.

Sentindo-se culpado pelo acidente, Dr. Richards começou a trabalhar incansavelmente para encontrar a cura ao que havia acontecido a si e aos seus amigos. Em suas incansáveis pesquisas, ele conseguiu recriar o acidente para criar uniformes capazes de se adequar aos corpos dos super-heróis. No entanto, o seu objetivo era recriar o bombardeio de radiação cósmica para que as moléculas integrantes do corpo de Ben Grimm voltassem ao normal, e ele deixasse de ser o Coisa.

Senhor Fantástico em seu laboratório lida com propulsões de energia e escalas nano moleculares. Além de trabalhar com elétrons e conseguir estabilizar núcleos atômicos (uma das metas da nanotecnologia).

No mundo real, a física aplicada a nanotecnologia está ligada à criação de elementos e dispositivos cada vez mais eficientes, além de menor tamanho e maior capacidade. Isso torna possível a evolução de dispositivos portáteis de música e de gravação de dados em dispositivos de HD.

No mundo das HQs, o próprio Dr. Richards constrói seus dispositivos eficazes e pequenos, e com a ajuda de tais contata seres de outros planetas, reduz a necessidade de energia para criá-los e utilizá-los, interage moléculas para se adaptarem a sua condição de super-humano, constrói aceleradores de partículas e recria um acidente de radiação cósmica com quantidade inimaginável de energia.

Reed Richards é o homem mais inteligente do mundo nas HQs da Marvel superando Anthony Stark e Bruce Banner. É improvável citar o mais inteligente dos cientistas nanotecnológicos, mas é possível reverenciar alguns desses grandes mestres como: Norio Taniguchi, Gerd Binnig, Heinrich Rohrer e o grande idealizador do termo nanotecnologia Eric Drexler.

Alternativa contra furtos

Apesar dos esforços das autoridades para inibir a ação de bandidos, é sempre bom prevenir eventuais roubos. Atualmente, existem diversos métodos e tecnologias para impedir ou dificultar a ação criminosa, que vão desde um simples cadeado no disco de freio até modernos rastreadores feitos com nanotecnologia.

Enquanto o índice de roubos e furtos permanece em alta no país e outras iniciativas que inibam esse tipo de atividade criminosa ainda engatinhem (como a introdução do chip de identificação veicular), uma nova alternativa, já consolidada em muitos países, está disponível para marcação de componentes automotivos com recursos de nanotecnologia. O sistema, chamado Dot e desenvolvido pela DNA Security, do grupo Dekra Brasil, é simples e torna possível rastrear e localizar qualquer peça que tenha sido marcada.

Como o destino de toda moto furtada é o desmanche, o DOT vem para dificultar a venda ilegal de peças, pois ele consiste na aplicação de até sete mil micropontos praticamente invisíveis a olho nu, em mais de 50 partes do veículo. Ao ser aplicado, o ponto grava um código único e identificável globalmente, o que torna sua remoção praticamente impossível. Segundo dados da DNA Security em parceria com as seguradoras, as motos com peças gravadas tem 60% menos frequência de roubos do que as que não têm.

O sistema é aplicado em forma de spray e garante a rastreabilidade do objeto marcado em qualquer parte do mundo. A identificação do legítimo proprietário é rápida, já que é feita por meio de um banco de dados disponível na internet. No Brasil já foram marcadas mais de 2,5 mil motos nos últimos anos, o que significa cerca de R$ 17 milhões protegidos.

O sistema já está em prática em 22 países, tendo respaldo legal em alguns deles, como a Austrália, que fez testes antes e após a aplicação do Dot, comprovando uma redução de roubos em quase 100%. Taiwan também foi um dos locais que adotaram a novidade. Em 2007, a cidade chinesa aprovou lei para que os veículos fossem marcados no painel e em mais 16 partes-chave. Como impacto da medida, a Honda constatou recuo de 60% no roubo de seus modelos.

Qualquer um pode adquirir o DNA AUTO DOT, em qualquer posto DNA, e não há necessidade de manutenção. Ele será aplicado em, aproximadamente, 25 peças do veículo, de acordo com o modelo. 

Mais informações: www.dnasecurity.com.br

Quatro Rodas

Nos carros as nanopartículas, os nanoporos ou precipitados manométrico podem ter diferentes aplicações: da carroceria ao acabamento, passando por componentes do motor, instrumentos eletrônicos, pneus e até o óleo lubrificante e o combustível do veículo. O prefixo “nano” se deve a suas estruturas internas, obtidas por meio de processos de construção que unem átomos ou moléculas, um de cada vez, e que são medidas em escalas nanométricas, em que um nano equivale à milionésima parte do milímetro.

A nanotecnologia reúne conhecimentos de química e de engenharia e promete fazer uma revolução na indústria automobilística, modificando não apenas a qualidade dos produtos como também o modo de produção desenvolvido nas fábricas, atualmente.

Componentes do motor que antigamente eram feitos de aço ou alumínio, como coletores de admissão, já podem ser produzidos com plástico graças a nanopartículas que garantem ao material maior resistência mecânica. As nanoargilas e os precipitados nanométricos contribuem para reforçar e diminuir o peso das chapas metálicas usadas na estrutura do chassi e na carroceria dos automóveis. E os nanotubos de carbono facilitam a condução elétrica, nos diferentes sistemas eletrônicos dos veículos, como os de navegação por satélite com telas de LCD

No futuro, novos materiais ajudarão a tornar os carros mais seguros, limpos e econômicos. Catalisadores com ligas de platina e paládio, por exemplo, poderão ser mais eficientes na conversão dos gases dos motores. Lubrificantes de baixíssimo atrito terão vida útil bem mais longa. E os combustíveis com componentes como óxido de cério conseguirão melhor combustão, com ganhos econômicos e ambientais. Em sequência outros exemplos de melhora nos automóveis:

FARÓIS

As lentes são transparentes, mas reações eletroquímicas podem mudar a cor da luz emitida, azul ou amarela.

CATALISADORES
Partículas metálicas de platina e paládio auxiliam na transformação do monóxido de carbono em dióxido de carbono, um gás menos poluente para os seres vivos.

PARA-BRISA

Uma fina camada de óxido de titânio impede o acúmulo de água, poeira, bactérias e fungos, dispensando o uso do limpador. Veja a diferença na foto, à esquerda.

INSTRUMENTOS ELETRÔNICOS

Melhor definição de imagens (telas LCD), maior rapidez na transmissão de informações e menor consumo de energia.

PNEUS
Maior resistência da borracha para diminuir o desgaste da banda de rodagem, sem comprometer a aderência.

LUBRIFICANTES
Alto desempenho graças a moléculas que diminuem o atrito, podendo trabalhar em condição extremas de pressão e temperatura.

LIGAS METÁLICAS
Mais leves e resistentes, para serem usadas tanto na carroceria como em peças do motor, molas e braços de suspensão.

PLÁSTICOS

Maior resistência mecânica e redução de peso, com aplicação em partes de acabamento e estruturais, como coletores, pedais e suportes de componentes.

COMBUSTÍVEIS
Com nanopartículas de óxido de cério, que melhoram a combustão e diminuem as emissões.

PINTURA

Proteção contra riscos, arranhões, acúmulo de sujeira e corrosão.

Os carros movidos a células de combustível também têm muito a ganhar com a nanotecnologia, sua aplicação nos sistemas de freios generativos, nas membranas de separação de prótons e elétrons e nos tanques de hidrogênio, onde nanotubos proporcionam maior capacidade de armazenamento de combustível em um volume menor.

Anthony Stark e a Nanotecnologia Extremis

Tony Stark é um gênio, nenhuma palavra define melhor o super-herói criado por Stan Lee. Cientista e empresário fabuloso, o Homem de Ferro é formado em Física e Engenharia Elétrica pelo MIT. Devido ao seu alto Q.I., a tecnologia desenvolvida pelas Empresas Stark é superior a qualquer outra, e graças a esse trunfo, o playboy construiu uma armadura de ferro com capacidade de voar, isso preso em meio a um cativeiro no Vietnã.

Para se desenvolver uma arma em potencial como é a armadura de ferro foi preciso utilizar nanotecnologia. A parte interior da armadura é revestida de titânio com ouro, sendo enriquecida por um campo magnético.  Possui diversos equipamentos como: computador de navegação, diversos tipos de sensores, sistemas de iluminação, emissores de pulso eletromagnéticos, sonar, disruptor sônico e compartimentos de reserva de hidrônio.

No entanto, somente em Homem de Ferro 3, a nanotecnologia realmente está em pauta, e ela possui  o nome Extremis. Um antigo colega pede ajuda a Tony Stark para recuperar um vírus capaz de construir supersoldados, que caiu no poder de um grupo de terroristas. Este vírus age na estrutura molecular e no DNA de seu receptor, fazendo com que este ganhe força extraordinária, fator de cura bem avançado (que é o caso do Capitão América), e em um dos inimigos do Iron Man, a capacidade de projetar fogos e raios.

Após uma sangrenta batalha, onde Tony é gravemente ferido, há apenas uma solução viável para curá-lo e ajudá-lo a derrotar o inimigo, injetá-lo a nanotecnologia Extremis. Esse soro o funde molecularmente com a armadura, por isso, a primeira camada da armadura sai dos orifícios de seus ossos. O vírus o torna capaz de interagir com qualquer tecnologia.

De transistores a nanotecnologia, a nova armadura do Homem de Ferro está condicionada a se conectar com qualquer rede, incluindo satélites. Seria possível conectá-la ao sistema Asgardiano.

Hoje, dia 26 de Abril, é a estreia de Homem de Ferro 3 e todos os fãs do mais descolado herói das HQs poderão ver em 3D a “possibilidade” de uma armadura nanotecnológica. 

Confira o trailer de "Iron Man 3":