26/05/2012

Robótica e Nanotecnologia



Introdução

A nanotecnologia está associada a diversas áreas como a medicinaeletrônicaciência da computaçãofísicaquímicabiologia e engenharia dos materiais. O princípio básico da nanotecnologia é a construção de estruturas e novos materiais a partir dos átomos.

Robótica é um ramo da 
tecnologia que engloba mecânicaeletricidadeeletrônica computação, que atualmente trata de sistemas compostos por máquinas e partes mecânicas automáticas e controladas por circuitos integrados, tornando sistemas mecânicos motorizados, controlados manualmente ou automaticamente por circuitos elétricos. As máquinas, pode-se dizer que são vivas, mas ao mesmo tempo são uma imitação da vida não passam de fiosunidos e mecanismos, isso tudo junto concebe um robô. Cada vez mais que as pessoas utilizam os robôs para suas tarefas.
O que é a nanotecnologia?

A nanotecnologia é a capacidade potencial de criar coisas a partir do mais pequeno, usando as técnicas e ferramentas que estão a ser desenvolvidas nos dias de hoje para colocar cada átomo e cada molécula no lugar desejado.
Fala-se com frequência da nanotecnologia como uma "tecnologia de objectivos gerais". Isso deve-se ao facto de que na sua fase madura terá um impacto significativo na maioria de industrias e áreas da sociedade. Melhorará os sistemas de construção e possibilitará a fabricação de produtos mais duráveis, limpos, seguros e inteligentes, tanto para casa, como para as comunicações, os transportes, a agricultura e a indústria em geral. Imagine-se dispositivos médicos com a capacidade para circular na corrente sanguínea e detectar e reparar células cancerígenas antes que se estendam.
Tal como já aconteceu com a electricidade com os computadores, a nanotecnologia melhorará em grande medida quase todas as facetas da vida diária. Como tecnologia de objectivos gerais, porém, teria um uso duplo, ou seja, teria múltiplas aplicações comerciais e também militares: seria possível produzir, por exemplo, armas e aparelhos de vigilância muito mais potentes. A nanotecnologia representa, portanto, incríveis vantagens para a humanidade mas também graves riscos.

História da Nanotecnologia


A Nanotecnologia é fundamentalmente a engenharia de materiais a partir de átomos e moléculas. É mais complexo que isso, mas a história da Nanotecnologia - se quisermos resumir 2.500 anos num minuto - começou com a hipótese atómica, dos gregos, de que a matéria não é infinitamente divisível, mas que vem em grãos.
No começo do século passado, as pessoas ainda não acreditavam que átomos existissem. Uma das pessoas que contribuiu para transformar os átomos em realidade foi Einstein. 
No século passado, a teoria atómica progrediu rapidamente, até que na década de 80, nós começámos a dispor de instrumentos que nos permitem ver directamente os átomos. E à medida que se sabe que os átomos existem, que existem instrumentos para vê-los e manipulá-los, e há o exemplo da natureza, que produz de uma bactéria a um ser humano, sabe-se que organizando essas estruturas é possível pensar em engenharia a partir de átomos. Por uma razão muito simples: porque toda nossa civilização é feita em cima de materiais. Moramos numa casa, feita de tijolos de cimento, paredes revestidas de tinta, enfim, criamos materiais artificiais que atendam às nossas necessidades específicas, ao nosso bem-estar.

Vantagens da Nanotecnologia


O uso da nanotecnologia molecular nos processos de produção e fabricação poderia resolver muitos dos problemas actuais. Como por exemplo:



  • A escassez da água é um problema sério e crescente. A maioria do consumo de água é usada nos sistemas de produção e na agricultura. A fabricação de produtos através da produção molecular poderia mudar esse facto.

  • As doenças infecciosas causam problemas em muitas partes do mundo. Produtos simples como tubos, filtros e mosquiteiros poderiam diminuir este problema.

  • A informação e a comunicação são ferramentas úteis, porém, em muitos dos casos nem todos têm acesso a elas. Com a nanotecnologia, os computadores seriam extremamente baratos.

  • Muitas localidades ainda carecem de energia eléctrica. Contudo, a construção de forma eficaz e barata de estruturas ligeiras e resistentes, equipamentos eléctricos e aparelhos para armazenar a energia solar permitiria o uso de energia solar como fonte primária e abundante de energia.

  • A degradação ambiental é um problema grave em todo o mundo. Os novos produtos tecnológicos permitiriam que o impacto ambiental em actividades humanas fosse muito menor.

  • Muitas zonas do mundo não poderiam desenvolver rapidamente uma infra-estrutura de fabricação ao nível dos países mais desenvolvidos. A fabricação molecular pode ser auto-contida e limpa: uma única caixa a uma simples mala poderia conter tudo o que é necessário implementar, de forma a levar a cabo a revolução industrial a nível de povoação.

  • A nanotecnologia molecular poderia fabricar equipamentos baratos e avançados para a investigação médica e do campo da saúde. Uma das consequências positivas seria uma maior disponibilidade de fármacos mais avançados.

A pobreza material, os problemas sanitários e a ignorância originam muitos problemas sociais. A nanotecnologia molecular poderia contribuir para reduzir uma grande parte de todos estes problemas e para reduzir o sofrimento humano inerente a estes.
Riscos da Nanotecnologia
A nanotecnologia é um avanço tão importante que inclusive até podia ser comparada à Revolução Industrial, no entanto, com uma diferença destacável, no caso da nanotecnologia o grande impacto será perceptível em apenas alguns anos, atingindo a humanidade desprevenida com os riscos que tal impacto contém. Eis alguns pontos necessários para levar em consideração:

  • A nanotecnologia originará mudanças na estrutura da sociedade e no sistema político.

  • A nanotecnologia poderá vir a ser a causa de uma nova corrida ao armamento entre dois países concorrentes, isto porque, os custos de produção de armas e aparelhos de espionagem terão uma redução significativa, além disso, podem vir a ser fabricados produtos mais pequenos, potentes e numerosos.

  • A produção pouco dispendiosa e a duplicação de projectos podem originar grandes mudanças na economia.

  • O uso excessivo da exploração de produtos baratos poderá desencadear importantes danos ao meio ambiente.

  • O intuito por parte da administração ao controlar estes e outros riscos poderá levar à aprovação de uma normativa excessivamente rígida que, por sua vez, poderá originar uma procura no mercado negro, aumentando consideravelmente os riscos, visto que tornar-se-ia fácil traficar produtos pequenos e bastante perigosos, assim como, as nanofábricas.
    Existem riscos de diversa natureza e elevada gravidade, os quais nem sempre terão a mesma solução.

  • As soluções incompletas não terão qualquer êxito. É improvável encontrar uma dada resposta adequada a uma dada situação sem meticulosa planificação prévia.
Para poder usufruir dos enormes benefícios da nanotecnologia molecular, é imprescindível defrontar os riscos e resolvê-los. Para tal, devemos de antemão compreende-los e seguidamente, desenvolver planos de acção para preveni-los. A nanotecnologia molecular irá permitir a realização da fabricação e de protótipos de uma grande variedade de produtos bastante eficazes.
Esta capacidade de fabricação será rápida, visto que os últimos passos necessários para desenvolver a tecnologia serão mais simples que os primeiros, e muitos deles terão sido planificados durante o próprio processo. A chegada repentina da fabricação molecular poderá não dar tempo suficiente para ajustar-se à suas implicações. Por essa razão, é imprescindível uma preparação adequada.
A combinação de diversos riscos poderia piorar a gravidade de cada um. Cada solução deve ter em conta o impacto que teria sobre outros riscos.
Alguns dos riscos têm origem na falta de pouca regulação, outros, porém, na sua excessiva regulação. Diferentes tipos de regulação serão necessários nos diferentes casos. Uma resposta demasiado severa ou exagerada em qualquer destes riscos iria dar à origem de outros riscos de natureza diferente. Por essa razão, deve-se evitar a tentação e impor soluções aparentemente óbvias e simples em problemas únicos. 

Eis algumas ideias de possibilidades de regulação no campo da nanotecnologia. Uma única abordagem (comercial, militar, informação livre) não poderá evitar todos os riscos da nanotecnologia. A própria descoberta de alguns possíveis perigos da nanotecnologia é tão grande que a sociedade não poderá assumir o risco de diferentes métodos para impedi-lo. Não podemos tolerar uma fuga de auto-replicadores ou a corrida inconstante de armas fabricadas através da nanotecnologia. Tecer um fio condutor entre todos os riscos requer de antemão um processo de planificação bastante cuidadoso.
Personalidades da Nanotecnologia

A nanotecnologia parece ter como "avô" o falecido físico e Prémio Nobel Richard Feynman. A ele se atribui uma palestra visionária no final de uma reunião anual da Sociedade Americana de Física, a 29 de Dezembro de 1959, no California Institute of Technology (mais conhecido por Caltech). 
Depois de uma festiva convivência, muitos dos assistentes duvidaram se Feynmam estaria a gozá-los (dado o seu mítico pendor para o humor) ou se já não estaria sóbrio, quando os mimoseou com o tema "There's plenty of room at the bottom - Invitation to enter a new field of Physics". 
A assistência agitou-se quando ele perguntou com ar sério: "Porque não haveremos de meter os 24 volumes da Enciclopédia Britânica na cabeça de um alfinete?", e explicou numa linguagem quase hermética como isso seria possível. Seriam precisos, contudo, mais de 30 anos para o tema ganhar repercussão pública. Foi em 1992 que Eric Drexler, um ex-estudante do MIT, foi ouvido pelo subcomité de Ciência, Tecnologia e Espaço do Senado, onde liderava Al Gore. O jovem Drexler havia lançado o tema em 1981 com um artigo científico que falava de desenho de proteínas como via para a fabricação a nível molecular. 
Cinco anos mais tarde escreveria o seu clássico "Máquinas da Criação" e espalhava o conceito de "nanotecnologia", um novo palavrão da alta tecnologia nascido do nano, a bilionésima parte do metro (a milionésima parte do milímetro). Muita gente da academia o considerou "maluco" ou "excêntrico" e mesmo gente do meio da alta tecnologia, como Phillip Barh, da Hewlett-Packard, o condenou, então, como "uma fraude".
Foi Drexler - o verdadeiro "pai" da tecnologia do nano - que "desencaminhou" Aristides Requicha para esta área nova há sete anos atrás. "Ele tem sido um 'evangelista' e é responsável, em boa parte, pelo interesse que a nanotecnologia tem suscitado. Sem ele, provavelmente eu não teria ouvido falar do assunto na altura em que lancei o meu laboratório. Eu pensei que mesmo que ele se enganasse em 95% do que dizia, os restantes 5% ainda valiam a pena", recorda Requicha. Deve-se a Al Gore, já como vice-presidente de Clinton, o lançamento da Iniciativa Nacional de Nanotecnologia em 2000, que, desde essa altura, tem recebido dotações significativas: 422 milhões de dólares em 2001, 604 milhões em 2002 e previstos 710 milhões para 2003. Drexler, por seu lado, lidera o Foresight Institute sediado em Palo Alto, no Silicon Valley.

O que é a Robótica?


A robótica refere-se ao estudo e utilização de robôs. De uma forma simplista, um robô é uma máquina que, capaz de acções independentes, realiza uma dada tarefa, sem ser continuamente supervisionado por um operador humano, em contraste com uma máquina comandada à distância que necessita de alguém para controlar o seu movimento. É vulgar chamar autómato a todo o tipo de robôs, tentado generalizar um nome que teve a sua origem em bonecos mecânicos altamente sofisticados e implementados no século XVII.

O termo robótica surgiu pela primeira vez pelo cientista americano e escritor, Isaac Asimov, que nasceu a 2 de Janeiro de 1920 e faleceu a 6 de Abril de 1992. Tomando como provável que os robôs ganhassem inteligência, este formulou três leis, mais tarde reconhecidas como “As três Leis da Robótica”:

  • 1ª Lei – Nenhum robô pode ferir um ser humano, nem permitir que sofra, por inacção, qualquer dano.

  • 2ª Lei – Um robô tem de obedecer às ordens que lhe forem dadas pelo ser humano, a menos que contradigam a primeira lei.

  • 3ª Lei – A obrigação de cada robô é preservar a própria existência, desde que não entre em conflito com a primeira ou segunda lei.

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