Nanotecnologia: Panorama, Aplicações e Perspectivas

Resumo

A nanotecnologia consiste na manipulação de materiais em escala nanométrica (tipicamente entre 1 e 100 nm), aproveitando propriedades físicas, químicas e biológicas distintas daquelas observadas em escalas maiores. Este artigo apresenta uma revisão sobre os conceitos fundamentais da nanotecnologia, aborda as principais áreas de aplicação (medicina, materiais, meio ambiente etc.), discute os desafios e riscos associados à sua implementação e aponta perspectivas futuras. Conclui-se que, embora haja grande potencial para inovação, questões relativas à segurança, regulamentação e impacto ambiental ainda devem ser cuidadosamente gerenciadas.

Palavras-chave: nanotecnologia; nanomateriais; aplicações; riscos; perspectivas

Introdução

A nanotecnologia emergiu como uma das fronteiras mais promissoras da ciência e da engenharia nas últimas décadas. De acordo com Nanociência e nanotecnologia, a manipulação em escala nanométrica permite explorar fenômenos quânticos, superfícies com elevada área específica, e propriedades emergentes não verificadas em materiais convencionais (por exemplo: maior reatividade, condutividade alterada, tamanhos de banda diferentes) (DISNER; CESTARI, 2020). ([Periódicos Unoesc][1])
Neste contexto, a nanotecnologia assume caráter interdisciplinar, envolvendo física, química, biologia, engenharia de materiais, medicina e ciências ambientais. O presente artigo visa sintetizar o estado da arte da nanotecnologia, suas aplicações, riscos e tendências futuras.

Fundamentação teórica e histórico

Definição e escopo

O termo “nanotecnologia” implica geralmente a manipulação e utilização de estruturas com dimensões na faixa de nanômetros (1 nm = 10^-9 m). Segundo Disner e Cestari (2020), “nanopartículas compreendem partículas entre 1 e 100 nanômetros (nm) de tamanho”. ([Periódicos Unoesc][1])
Além disso, a nanotecnologia contempla não apenas as partículas em si, mas os sistemas ou dispositivos que incorporam tais estruturas (por exemplo, nanotubos, nanofios, nanopartículas funcionais).

Histórico

A ideia de manipulação em escala extremamente reduzida já foi vislumbrada desde meados do século XX, mas o uso sistemático do termo “nanotecnologia” remonta à década de 1970 com Norio Taniguchi, que o empregou em 1974 para descrever operações de precisão em nível nanométrico. ([IJRASET][2])
No Brasil, estudos apontam que o campo da nanotecnologia em ciências da saúde, por exemplo, tem se estruturado apenas recentemente, com concentração de grupos de pesquisa nas regiões Sudeste e Sul. ([Revista IBICT][3])

Propriedades emergentes de materiais nanoestruturados

Quando as dimensões dos materiais reduzem-se a escala nanométrica, surgem fenômenos tais como: aumento da proporção superfície/volume, confinamento quântico, mudança nas propriedades ópticas e térmicas, maior mobilidade de cargas, entre outros. Estas propriedades conferem vantagens para aplicações diversas (material funcional, sensores, catálise, entrega de fármacos etc.).

Principais aplicações da nanotecnologia

Medicina e farmacêuticos

Na área da saúde, a nanotecnologia tem sido aplicada em sistemas de liberação de fármacos, diagnósticos, medicina regenerativa e terapias direcionadas. Por exemplo, revisões recentes destacam que os sistemas de transporte nanoestruturados (lipossomas, nanopartículas poliméricas, nanoemulsões) podem melhorar a biodisponibilidade de fármacos, proteger princípios ativos, aumentar a permeação tecidual e almejar entrega dirigida. ([JPB Sci][4])
Adicionalmente, há estudos brasileiros que analisam a nanotecnologia como ferramenta no diagnóstico da COVID-19, destacando seu papel em biossensores e plataformas de detecção rápida. ([Publicações Unifimes][5])

Materiais e engenharia

A nanotecnologia tem impulsionado o desenvolvimento de novos materiais com propriedades melhoradas: maior resistência mecânica, melhor condutividade elétrica ou térmica, auto-limpeza, funcionalização de superfícies, entre outros. Em particular, nanocompósitos e nanotubos de carbono são largamente explorados.

Meio ambiente e energia

No âmbito ambiental, os nanomateriais têm sido aplicados em tratamento de água, descontaminação, sensores ambientais e catalisadores para degradação de poluentes. A revisão de Disner & Cestari (2020) destaca a importância da nanociência para a conservação ambiental, dada a sua crescente adoção e produção de resíduos que requerem avaliação. ([Periódicos Unoesc][1])

Cosméticos e cuidados pessoais

Em cosmecêuticos, a nanotecnologia permite, por exemplo, o uso de nanoemulgéis para melhorar a permeação cutânea, estabilidade de princípios ativos e controle da libertação. Um estudo integrativo demonstrou essas tendências. ([Ensaios Pioneiros][6])

Riscos, desafios e questões éticas

Embora as oportunidades sejam vastas, a nanotecnologia impõe desafios importantes.

Toxicidade e impactos ambientais

Estudos apontam que os nanomateriais podem ter efeitos adversos à saúde humana e ao meio ambiente, devido à sua alta reatividade, potencial de penetração em órgãos ou tecidos, e persistência ambiental. Lazzaretti & Hupffer (2020) destacam que faltam dados conclusivos para mensurar todos os riscos associados aos produtos nanoestruturados no mercado consumidor. ([Revista Feevale][7])

Regulação e padronização

A regulação da nanotecnologia ainda está em desenvolvimento em muitos países, com lacunas em normas, padronizações de segurança, rotulagem e avaliação de risco de longo prazo. Tal cenário exige uma abordagem cautelosa e colaborativa entre ciência, indústria e órgãos reguladores.

Desafios técnicos e econômicos

Aspectos como escalabilidade da produção, custo dos processos nanoestruturados, confiabilidade a longo prazo, reproducibilidade e integração com sistemas existentes ainda representam obstáculos.

Considerações éticas e sociais

Há reflexões sobre o impacto social da nanotecnologia, tanto em termos de desigualdades tecnológicas quanto das implicações filosóficas de manipular a matéria em escala tão reduzida. Um estudo aborda essas facetas filosóficas e sociais. ([arXiv][8])

Perspectivas futuras

A nanotecnologia deve continuar a crescer como área estratégica de inovação. Entre as tendências destacam-se:

• A síntese “verde” (eco-friendly) de nanomateriais, ou seja, métodos biológicos que utilizam plantas ou microrganismos para produzir nanopartículas menos tóxicas e com menor impacto ambiental. ([arXiv][9])
• A integração de nanosensores em dispositivos de Internet das Coisas (IoT) e medicina personalizada.
• A manufatura de materiais monocamadas (monolayers) ou ultra-finos via montagem controlada de nanomateriais, sobretudo para eletrónica e fotónica high-tech. ([arXiv][10])
• Ampliação da nanotecnologia no Brasil e em países em desenvolvimento, com foco em inovação, patentes e produção local. Como observado por Alencar et al. (2022), apenas 11% dos grupos de pesquisa em nanotecnologia na saúde no Brasil dedicam-se exclusivamente ao tema. ([Revista IBICT][3])

Conclusão

A nanotecnologia representa uma fronteira de alto impacto para ciência, tecnologia e indústria. Suas aplicações abrangem desde a medicina até o meio ambiente, passando por materiais funcionais e cosméticos. Contudo, os benefícios devem ser equilibrados com atenção aos riscos, regulação, sustentabilidade e impacto socioambiental. O sucesso da nanotecnologia depende de uma abordagem interdisciplinar, responsável e integradora — que envolva pesquisadores, indústria, reguladores e sociedade.

Referências

ALENCAR, M. S. M.; BOCHNER, R.; DIAS, M. F. F. Nanotecnologia em Ciências da Saúde no Brasil: um olhar informétrico com base nos grupos de pesquisa. *Liinc em Revista*, Rio de Janeiro, v. 9, n. 1, p. 1-17, 2022. DOI: 10.18617/liinc.v9i1.546. ([Revista IBICT][3])
AZIZ, M.; DIN, M. S. U.; GUL, I.; REHMAN, Z. U.; SHAH BUKHARI, S. A. Evaluation of the potential of nanotechnology in enhancing drug bioavailability. *Journal of Pharma and Biomedics*, v. 3, n. 2, 2025. DOI: (acesso em 12 out. 2025). ([JPB Sci][4])
DISNER, G. R.; CESTARI, M. M. Nanociência & Nanotecnologia. *Evidência*, [S.l.], v. 16, n. 1, 2020. DOI: 10.18593/eba.v16i1.10660. ([Periódicos Unoesc][1])
LAZZARETTI, L. L.; HUPFFER, H. M. Nanotecnologia: o olhar da ciência sobre a toxicidade e os potenciais riscos desses produtos. *Revista Conhecimento Online*, v. 3, p. (…..), 2020. DOI: 10.25112/rco.v3i0.1604. ([Revista Feevale][7])
LEOPOLDO, C. J.; DEL VECHIO, G. H. Nanotecnologia e suas aplicações: uma revisão quanto aos seus conceitos, potencial de uso, riscos e tendências. *Revista Interface Tecnológica*, v. 17, n. 2, 2020. DOI: 10.31510/infa.v17i2.900. ([Revista Interface Tecnológica][11])
MAFALDO, C. F.; PEREIRA, C. R.; ZINHANI, M. C.; BACKES, D. S.; SAGRILLO, M. R.; RODRIGUES JUNIOR, L. F. Nanotecnologia em curativos inteligentes: avanços no processo de cicatrização de lesões cutâneas – uma revisão sistemática. *Disciplinarum Scientia | Naturais e Tecnológicas*, v. 25, n. 3, p. 131-144, 2025. DOI: 10.37779/nt.v25i3.5184. ([Periódicos UFN][12])
SILVA, T. D. P.; PINTO, G. S. Nanotecnologia e sua influência na evolução da medicina. *Revista Interface Tecnológica*, v. 17, n. 2, 2020. DOI: 10.31510/infa.v17i2.982. ([Revista Interface Tecnológica][13])
SOUSA, C. R. S.; HOLANDA, A. L.; NUNES, A. B. A.; ARAÚJO ALVES, G. S.; SAMPAIO, M. C. Nanotecnologia e nanociência: considerações históricas e interdisciplinares. *Hegemonia*, v. vi, n. 25, 2021. DOI: 10.47695/hegemonia.vi25.255. ([Revista Hegemonia][14])