Miniaturização é a próxima fronteira da ciência

Beth Healy

A próxima grande novidade tecnológica poderá ser muito, muito pequena.

Na verdade, menor que um fiapo de poeira, algo tão mínimo que nem sequer pode ser visto em um microscópio comum - e ainda assim tão potente que poderá alterar definitivamente nossas concepções a respeito da medicina, da computação e de todas as formas de comunicação conhecidas.

O abrangente termo que abriga este novo domínio do conhecimento científico é a "nanotecnologia" - uma palavra familiar há várias décadas aos ouvidos dos cientistas, mas que a grande maioria das pessoas só escuta agora pela primeira vez. Não se trata aqui de uma tecnologia específica, mas sim de diversas tecnologias, e de uma discussão com possíveis implicações concretas para vôos espaciais e diabetes, telefones celulares e aquecimento global. O que mais surpreende é a mínima dimensão material deste novo domínio: trata-se da manipulação de estruturas que medem um bilionésimo de metro.

O trabalho com unidades tão ínfimas parecia ser confinado ao poder da imaginação de mentes futuristas. Albert Einstein estimou, em 1905, que uma molécula de açúcar mediria um "nanômetro". Um fio de cabelo humano é 10.000 vezes mais espesso que um transistor que equivaleria a 20 nanômetros. No entanto, o trabalho científico para além da barreira dos cem nanômetros - ou até mesmo para além da barreira, antes intransponível, dos 20 nanômetros - poderá ter se tornado algo comum daqui a duas décadas.

"Deveremos romper a barreira dos 100 nanômetros no ano de 2003", afirma Mark Schattenburg, chefe da equipe de cientistas do Centro de Pesquisas Espaciais do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). E, seguindo o incansável empenho para dobrar a velocidade e a capacidade dos chips de computadores a cada dois anos, ele prossegue, até 2016 o menor chip existente terá 23 nanômetros.

E porque o menor é o melhor? Os defensores deste postulado afirmam que, tal como os computadores passaram a ser mais eficientes depois que deixaram de ocupar uma sala enorme para caber em uma mesa pequena, certamente muitas outras conquistas viriam se ele se tornasse ainda menor. Alguns dos avanços que se anunciam no horizonte obedecem esta lógica mais evidente; outros ainda parecem misteriosos e incertos.

Ou, segundo as palavras de Howard High, representante da Intel, uma dos maiores fabricantes de chips: "Em semicondutores e em chips computacionais, as coisas boas surgem apenas quando você consegue reduzir o tamanho do transistor".

Transistores menores ocupam menos espaço, geram menos calor, e sua construção é mais barata. Ali aonde a Intel hoje consegue colocar 42 milhões de transistores em seu chip mais avançado, o Pentium 4, seria possível alocar um bilhão de transistores de 20 nanômetros. Isto significa uma maior capacidade computacional para a ampla gama de produtos que cobre desde os laptops até os carros controlados eletronicamente.

O mais surpreendente talvez seja, segundo os cientistas, aquilo que vem sendo feito para além da barreira dos 30 nanometros, especialmente nos campos da saúde e da biotecnologia. Pesquisadores estão tentando criar chips que possam monitorar pacientes com doenças crônicas e determinar a dosagem exata de medicação. Uma receita uniforme muitas vezes é, para um mesmo organismo, excessiva em um dia e incompleta em outro. Há ainda quem sonhe com robôs minúsculos capazes de localizar células cancerosas e matá-las. Também é possível que a nanotecnologia auxilie médicos a diagnosticar pacientes de forma mais precisa - mesmo sem examiná-los diretamente, eles recorreriam a chips que detectariam as doenças e enviariam informações precisas para o computador do médico.

O terreno da nanotecnologia que mais tem atraído a atenção é o intervalo entre 1 e 20 nanômetros, afirma Schattenburg, cientista do MIT. Os fabricantes industrais de chips computacionais estão explorando este limite pela primeira vez, e pesquisadores biológicos tentam descobrir o que pode ser feito dentro do espectro que vai de 10 a 20 nanômetros. Aqui não se espera descobrir algo revolucionário, mas, tal como quem escala o Monte Everest, a única razão requerida pelos cientistas para explorar um novo território é a sua existência.

"Sempre que há uma nova fronteira", afirma Schattenburg, "é praticamente certo que há algo de valioso para além dela".

Porém, ele adverte, isto não significa que a nanotecnologia já esteja pronta para investidores. A maior parte destes projetos ainda levarão de dez a vinte anos para apresentar resultados - e até mesmo o mais paciente dos investidores considera sete anos uma eternidade. Contudo, o aviso de Schattenburg parece ter surgido tarde demais: os investidores, ávidos por ingressar na nova onda após a ascensão e o declínio da Internet, promovem palestras e elaboram volumosos documentos a respeito da nanotecnologia.

MeVC, um grupo de São Francisco que fecha acordos para investidores, apresentará seu primeiro "Relatório sobre Nanotecnologia" em Boston no fim do mês, ao lado de uma revista de Red Herring (veja mais em www.nanotechnologybriefing.com). Uma lista com os principais nomes do MIT, de Harvard, Berkeley e da Hewlett-Packard também participarão do encontro. O Lux Capital Group de Nova York também apresentará seu "Relatório sobre Nanotecnologia", um documento de 250 páginas sobre este novo domínio.

Peter Freudenthal, chefe da meVC e coordenador geral da conferência que será realizada em Boston, afirma que a meVC levantará fundos destinados especificamente para investimentos nos setor da nanotecnologia com vistas a avanços biotecnológicos. A firma responsável pelo grupo, a Draper Fisher Jurveston, "deseja muito investir na nanotecnologia", afirma Freudenthal.

É necessário destacar que muitos definem como nanotecnologia determinadas investigações no campo mais abrangente do mícron, medido em milionésimos de metro. Embora seja invisível para nossos olhos, esta tecnologia lentamente está se afastando da definição do "nano". Resumindo: quanto menor e mais desafiadora, mais distante ela estará do IPO do próximo ano.

"O ingresso dos investidores neste momento é uma decisão precipitada da parte deles", afirma Schattenburg. "Na minha opinião, este interesse surgiu porque o universo da nanotecnologia está em alta no momento".

E de fato a nanotecnologia será a capa da edição de setembro da revista "Scientific American". O governo Clinton lançou, no ano passado, o programa de Iniciativa Nacional da Nanotecnologia, destinado a repassar verbas públicas para um setor que também vem sendo explorado por cientistas na Ásia e em outras partes do mundo. Para 2002, o programa solicitou US$ 518.9 milhões - 23% a mais do que o valor de 2001 e praticamente o dobro dos US$ 270 milhões gastos em 2000.

As verbas tem sido utilizadas pelo Departamento de Defesa para novos armamentos e tecnologia de defesa; pela NASA, para trabalhos espaciais. O Instituto Nacional da Saúde está examinando a possibilidade do emprego da nanotecnologia no sequenciamento genético e na criação de medicamentos. O Departamento de Justiça busca novos métodos de pesquisa forense e testes de DNA, bem como um chip que seja capaz de indicar a presença de ameaças químicas ou biológicas em um organismo humano.

Até o momento, não se sabe se o presidente Bush dará prosseguimento a todos estes planos. Porém será este novo dinheiro do governo, e não de investidores, que provavelmente decidirá o destino das pesquisas sobre a nanotecnologia nos próximos anos, afirmam os cientistas. E na próxima década, quem sabe, os investidores talvez preencham cheques de grandes somas para coisas extraordinariamente pequenas.

Tradução: André Medina Carone

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