A Mecânica Molecular

Mecânica Molecular/Microtecnologia/Nanotecnologia

Sendo inquestionável os avanços nas áreas da Microtecnologia e da Nanotecnologia - tanto na Indústria, Medicina como noutros diversos sectores na sociedade - estar-se-à perante o futuro na sua obra mais exacta, mais perfeita (ou literalmente mais exígua) num alcance nunca visto? Haverá sustentabilidade no processo que já hoje se aufere (em ambição e desenvolvimento subsequentes) do que se conhece e designa por «Terraformação»? Poderá este projecto ser consubstanciado numa esfera extraplanetária do que se investe através desta Mecânica Molecular? Podendo haver a alteração - e adaptação - das atmosferas de outros planetas, estará o Homem na iminência de poder sonhar com a sua continuidade (e reprodução) fora do planeta Terra?

Mecânica Molecular
(Como se monta uma Máquina a partir de Átomos soltos...)
Em 1959, o eminente Físico, Richard Feynman lançou ao mundo o desafio de produzir um motor eléctrico que funcionasse e coubesse num cubo com lados de comprimento inferior a quatro décimos de milímetro. Menos de um ano depois, o Prémio de 1000 dólares oferecido, foi então reclamado por uma Máquina que produzia um milionésimo de um cavalo-vapor. Mas até esta proeza de Miniaturização parece insignificante, comparada com os Motores Modernos que têm dimensões 1000 vezes inferiores. A um nível menor, existem actualmente instrumentos que conseguem dispor Átomos isolados de modo a formarem imagens e, padrões.

Engenharia à escala do Nanómetro!
Nas últimas décadas, as Máquinas têm vindo a tornar-se cada vez mais pequenas. Graças ao chip de Silício, um moderno computador portátil tem uma capacidade de processamento que anteriormente enchia toda uma sala. Tornou-se agora possível encolher ainda mais as Máquinas.
A Nanotecnologia - engenharia à escala do Nanómetro (bilionésima parte do metro) - pode produzir Máquinas montadas a partir de Átomos Isolados!
Estes Mecanismos Minúsculos podem ser abordados de duas maneiras diferentes. Uma alternativa - conhecida por Arquitectura Ascendente - começa à escala atómica e vai avançando para cima, enquanto a abordagem «descendente» se baseia no fabrico de versões cada vez mais pequenas de componentes existentes.
Um exemplo desta última abordagem é a utilização de Técnicas de Fotogravação, desenvolvidas por fabricantes de chips, para a construção de motores eléctricos que são cem (100) vezes mais pequenos do que a Máquina que ganhou o prémio de Feynman.
Apesar disso, este nível de Miniaturização não é verdadeiramente Nanotecnologia, mas sim (no termo exacto) Microtecnologia, pois as máquinas têm micrómetros (milionésimos de metro) de comprimento.

Construir com Átomos
A verdadeira Nanotecnologia Ascendente tem vindo a avançar de mãos dadas com a invenção de instrumentos que podem fornecer com fiabilidade imagens de Átomos Isolados. Trata-se do Microscópio de Efeito de Túnel e, do seu parente próximo, o Microscópio de Força Atómica.
Neste último, faz-se passar uma fina sonda metálica pela superfície de uma amostra. Ao soltar sobre cada Átomo da amostra, a sonda faz com que a trajectória de um Feixe Laser seja desviada. Este desvio é assim detectado, medido e convertido numa Imagem Tridimensional por meio de um computador.
De notar que, a Sonda do Microscópio da Força Atómica também pode ser utilizada para deslocar Átomos e Moléculas para novas configurações.
Utilizando um Microscópio de Força Atómica, os Cientistas conseguiram escrever e desenhar padrões com Átomos Isolados, mas as mesmas técnicas podiam ter funções mais úteis, por exemplo a construção de Sondas para fins medicinais e de computadores ultra-rápidos.
Os Computadores normais baseiam-se nas propriedades de muitos milhares de electrões que se deslocam em simultâneo processando Informação Digital, enquanto nos Nanocomputadores estes sinais são transmitidos pelo movimento de varetas de carbono com um átomo de espessura.
Dado que os Nanocomputadores podem ser 1000 vezes mais pequenos do que os circuitos integrados convencionais, o tempo que os sinais demoram a chegar ao seu destino é extremamente reduzido. Isto permite que se efectuem cálculos muito mais rapidamente, daí resultando um computador mais rápido e, muito mais potente!

Indústrias em Miniatura
A Nanotecnologia tem muitas outras aplicações possíveis, embora muitas delas ainda estejam em fase embrionária, ou seja, na fase inicial de um longo processo. Umas mais desenvolvidas por outras que estão agora a dar os primeiros passos científicos, e todas têm em comum a ambição humana de serem (em breve) uma realidade!    
Entre elas, contam-se os Motores Eléctricos em miniatura que giram sobre uma almofada de ar, evitando assim as perdas por atrito, e os rolamentos de esferas de atrito extremamente reduzido. Estes últimos poderão ser produzidos a partir de dois Anéis Concêntricos de Diamante Artificial, revestidos de camadas de flúor, com apenas dezenas de átomos a curta distância.
As Nanomáquinas que absorvem a poluição da Atmosfera poderiam (ou poderão, em breve...) limpar o ambiente e, talvez até inverter o Efeito de Estufa...!
Num Futuro distante (ou mais próximo do que o Homem imagina), a mesma Tecnologia poderá ser utilizada para alterar as Atmosferas de Outros Planetas para os tornar propícios à vida terrestre - processo conhecido por Terraformação.
O Avanço mais significativo de todos será talvez...o da Tecnologia da Informação. A capacidade de «escrever» em Átomos Isolados afectará radicalmente o armazenamento da Informação.
A Presença ou Ausência de Átomos Isolados poderá eventualmente muito em breve ser utilizada para codificar Informação Binária. Sob essa forma, todas as Bibliotecas do Mundo poderão em futuro próximo ser armazenadas em compacta informação designada hoje «pen drive» de computadores em dispositivos de armazenamento externo e removível de dados em fiabilidade e segurança, presume-se. Anteriormente, à escala de discos do tamanho de CD`s; hoje, à escala mínima de uma simples pen drive. Os tempos são de mudança efectivamente! A tecnologia para codificação e leitura de informação à escala do Nanómetro e, a Alta Velocidade, parecendo uma miragem até há pouco, é hoje uma realidade no que se desenvolveu entusiasticamente, sendo imparável outras descobertas e, se possível, outras inovações a essa mesma escala nanométrica!

Micromedicina
Outro potencial e possível papel para a Miniaturização está no tratamento médico. Os Tecnólogos já criaram Sensores que conseguem medir a Tensão Arterial no interior de uma artéria.
As Técnicas de Cirurgia por Endoscopia existentes - e todo um arsenal de bisturis em miniatura e de raios Laser - permitem hoje a um cirurgião efectuar Operações ou Intervenções Cirúrgicas, através de uma incisão de apenas 2 mm de largura. Algo inédito até aqui!
Está-se inclusive a projectar - no futuro próximo - a possibilidade de construção dos mais variados Robôs Minúsculos - com o tamanho de uma pequena bactéria - que poderão (eventualmente) ser injectados no corpo, onde se destruirão directamente os organismos indesejáveis, assim como a acumulação de gordura nas artérias, evitando tantos e tão fatais enfartes cardíacos. Ou outras patologias a esta associadas, evitando a morte do paciente, como é lógico.

A Ilusão Extraplanetária
Não há dúvidas sobre o grande projecto humano de se estar a envidar esforços para que haja vida noutros planetas. Não a já existente - o que facilitaria em muito a colonização feita pelo Homem nestes - mas, acima de tudo, que houvesse a capacidade dessas mesmas atmosferas serem propícias à vida humana. Existe o desenvolvimento espacial destes projectos a médio e a longo prazo - uma vez que os custos são incomportáveis, sendo necessário o empenho mundial para isso - assim como todo um enorme investimento humano em todo este componente.
Não se deve dizer à partida que seja um projecto inexequível ou inalcançável - o tentar-se projectar a atmosfera terrestre nesses outros planetas (lembremos que, até o nosso vizinho Marte, é completamente insustentável nessa vida humana extracapsular, uma vez que a sua atmosfera é pouco densa, sendo insuficiente para deter a radiação cósmica, assim como os solos corrosíveis que nos matariam de imediato, caso estes pisássemos sem fato espacial apropriado).
Mas o Homem ambiciona a conquista de novos espaços, novos territórios. Daí que os Cientistas se empenhem em conquistar também eles o seu próprio espaço tecnológico de avanços extraordinários nestas e noutras áreas da Microtecnologia, Nanotecnologia, Microcirurgia e toda a envolvente de Mecânica Molecular que hoje urge em todos os sectores da nossa sociedade actual.

A Humanidade evolui, engrandece e ascende, se em toda esta dinâmica tecnológico-científica todos derem as mãos, pois que não se conhecem fronteiras, seja nos domínios do corpo e da mente, seja nos de um Espaço lá fora (extraplanetário) em que o Universo nos grita que é essencial acreditar, que é humano forçar e habilitar a que cheguemos à meta final; por uma outra que se lhe seguirá, porventura! Empenho, investimento e alguma fé (seja em que crença for) há que sublevar esforços nesse sentido. A Humanidade há-de persistir e fazer-se continuar, para além de acreditar que é possível haver mundos noutros mundos; microbiológicos ou macrocéfalos - consoante a própria dinâmica em que nos investirmos. E tudo isto no ser humano e no Universo, pois que a Humanidade por si só poderá não saber o caminho mas estará aberta a que lho mostrem... se para isso for merecedora. Há Mundos que o Homem nem sonha...para lá do mundo do próprio Mundo...alguém o afirmou um dia. E nós, Humanidade...acreditamos!