O que é a indústria de nanotecnologia?
A indústria de nanotecnologia é um campo interdisciplinar de pesquisa e desenvolvimento na maioria das ciências da vida e da física. A nanotecnologia molecular a partir de 2011 concentra-se amplamente nos desenvolvimentos nos quatro principais setores da medicina, sistemas militares, energia e ciência da computação, embora a pesquisa possa afetar quase qualquer área de interesse industrial ou comercial. O foco dos modelos de negócios das empresas de nanotecnologia no início do século XXI tende a ser na ciência dos materiais e nos sistemas de criação e entrega de medicamentos farmacêuticos. Isso ocorre porque é mais fácil projetar estruturas químicas e materiais únicas do que as nanotecnologias mais maduras do futuro, que terão um foco crescente em máquinas autônomas e auto-replicantes, construídas para realizar tarefas específicas.
Como a indústria de nanotecnologia pode ser incrivelmente ampla e trazer refinamentos de materiais e funcionamento de máquinas para praticamente qualquer processo, a educação em nanotecnologia deve tentar transmitir um senso de entendimento de muitas áreas de pesquisa. Isso geralmente resulta em especialistas em certos campos, como física, química ou cristalografia, em áreas como microbiologia e engenharia elétrica, para que possam trabalhar em outras disciplinas para entender completamente os processos que atuam na escala molecular. É necessário que os novos alunos do campo da nanotecnologia adquiram uma compreensão fundamental de várias áreas do conhecimento humano. Isso inclui física, química, microbiologia e ciências da vida relacionadas e aplicações práticas para essas ciências em vários campos da engenharia.
O crescimento da incipiente indústria de nanotecnologia está sendo financiado por uma ampla variedade de governos em todo o mundo, desde os da União Européia até o Japão, Índia, Rússia, Estados Unidos e Austrália. A partir de 2011, estima-se que US $ 10.000.000.000 em dólares sejam gastos anualmente em uma base global para essa pesquisa, e esse número deverá aumentar para US $ 65.000.000.000 até o final do mesmo ano. Até 2014, as estimativas são de que os gastos com pesquisa em todo o mundo serão de US $ 100.000.000.000 e, até 2015, devem se aproximar de US $ 250.000.000.000. Os países em desenvolvimento também estão investindo pesadamente na indústria de nanotecnologia, com as despesas da China superando as dos EUA em 2011.
Em muitos aspectos, a criação bem-sucedida de qualquer aplicativo de nanotecnologia viável é uma corrida para a linha de chegada, na qual o vencedor detém patentes de dispositivos ou materiais com potencial para ter implicações globais e mudar a sociedade de maneiras imprevistas e revolucionárias. Muitos cientistas vêem a indústria de nanotecnologia como o início de uma segunda Revolução Industrial que ocorre silenciosamente em laboratórios ao redor do mundo e que passa despercebida pelo público. Isso apesar do fato de que milhares de produtos e materiais já estão à venda no mercado varejista a partir de 2011 com recursos que foram projetados em escala nanotecnológica.
O interesse generalizado na indústria de nanotecnologia é um resultado direto de quanta ciência de propósito geral é. Ele tem a capacidade de pegar qualquer processo químico ou mecânico conhecido e torná-lo mais eficiente e poderoso, controlando as reações que ocorrem em escala atômica e molecular, o que é inédito na história da humanidade. O controle escalonado desses processos até o nível macro da atividade humana cotidiana tem o potencial de tornar processos industriais capazes de reciclar 100% de seus resíduos ou coletar resíduos produzidos pelas gerações anteriores da sociedade e refiná-los em novos materiais úteis, reconstruindo sua estrutura molecular básica.
As máquinas de nanotecnologia também têm o potencial de serem capazes de contornar barreiras fundamentais na compreensão humana. Agindo como uma forma de mecânica universal, essas máquinas microscópicas programadas podem um dia ser capazes de substituir células ou órgãos danificados no corpo humano fabricando novos a partir da escala molecular, sem a necessidade de entender o que causou a falha do órgão em primeiro lugar. A indústria de nanotecnologia tem o objetivo, portanto, de tirar proveito do conhecimento em química, física e biologia para atuar como uma forma de trabalhador da linha de montagem, substituindo materiais e sistemas gastos por novos e utilizando resíduos potenciais como matéria-prima para fazê-lo. . Sistemas naturais como árvores têm feito isso desde tempos imemoriais, construindo estruturas complexas uma célula por vez, mas, até recentemente, a sociedade humana agia apenas para moldar e utilizar os resultados finais desse crescimento.
K. Eric Drexler, com seu livro de 1986, The Engines of Creation , e a palestra de Richard Feynman, de 1959, Há muito espaço no fundo , são consideradas as faíscas fundamentais que criaram uma tempestade de interesse em ciência e engenharia para a indústria de nanotecnologia. Drexler acreditava que não havia limites fundamentais para a criação de máquinas moleculares auto-replicantes que pudessem eventualmente construir qualquer dispositivo ou material a partir de matéria-prima geral. Feynman promoveu a mesma idéia afirmando que a manipulação direta de átomos era uma possibilidade prática.