A Nanotecnologia
que está no
mercado
Ronaldo Marchese
Congresso ABIQUIM
Junho 2008
MICROSCÓPIO DE TUNELAMENTO DE CAMPO
1985
Nanoparticulas
Nanotecnologia
Nanoesferas
Nanotubos
NANOPARTÍCULAS
Nesse recipiente
estão somente
5 gramas de
NANOPARTÍCULAS,
o suficiente para
distribuir para cada
pessoa na Terra
3.000.000 delas.
Nanopartículas :
Produtos Dermatológicos
NANO BREAST CREAM - Product features instant breast firmness &
enhancement, Increases the breast size from 1 to 3 cup size Nanosomes expands
the cellular substructure of the breast cells Promotes development of the lobules
and alveoli of the breasts, Nanosomes tone and elasticity the breast tissue,
Protection from free radicals, Stimulates glandular tissue growth, Stimulates the
development of the mammary tissues, Lengthen the milk ducts, Stimulate and
expand fat tissues, Develop stromal tissues of the breast, Stimulating blood to
better nourish skin, Breast shapes size with more visible cleavage.
NANOBALLS
Com 60 átomos de Carbono, as
Nanoballs podem encapsular
átomos, moléculas, medicamentos
e outros compostos moleculares.
Suas ínfimas dimensões permitem
que sejam inseridas nos Núcleos
Celulares.
NANO EMCAPSULAMENTO
Salvona Technologies developed a multi-component delivery system3,4,5. This
system, MultiSal™, delivers multiple active ingredients that do not normally mix
well, such as water-soluble and fat-soluble ingredients, and releases them
consecutively. It enhances the stability and bioavailability of a wide range of
nutrients and other ingredients, controls their release characteristics and
prolongs their residence time in the oral cavity, and thus prolongs the sensation
of flavours in the mouth.
NANOTUBOS
Os Nanotubos de
carbono tem ligações
atômicas tão fortes como
o diamante, são flexíveis
e podem ser trançados
em forma de tecidos, são
condutores, ou não, de
eletricidade, ignoram
condições extremas de
calor ou de frio e ainda
servem para encapsular
elementos químicos ou
medicamentos...
NANOTUBOS
As características elétricas
dos Nanotubos de Carbono
variam de acordo com a
forma pela qual a folha de
grafite foi “enrolada” para
formar o tubo. Se ela for
enrolada sobre si mesma
de modo a manter a
linearidade da estrutura, o
Nanotubo será um
excelente condutor de
eletricidade, com
resistividade menor que a
do cobre.
Mas se a folha sofrer uma
ligeira torção antes de ser
enrolada, o Nanotubo se
comportará como um
semicondutor.
NANO TECIDOS
A CSIRO Textile e Fibre
Technology na
University of Texas
NanoTech Institute
usaram o know-how
Australiano de torcer as
fibras do algodão para
produzir um novo
tecido feito somente de
Nanotubos de Carbono.
Fino e flexível, o tecido pode ser
aquecido a altas temperaturas. É
leve e possui algumas
extraordinárias propriedades :
Condutividade elétrica
e alta resistência a rasgos, mesmo
quando exposto a altas
temperaturas.
Nanotubos de Carbono
21 Abril, 2006 - LG Electronics anunciou
que o novo Notebook Super Fino,
denominado TX Express, usa a tecnologia
dos nanotubos de carbono (CNT) para
reduzir as emissões de calor.
Mr. C.H Lee, presidente da LG Electronics,
afirma que “ A tecnologia dos nanotubos
de carbono está levando a LG a repensar
os padrões dos notebooks. A LG está
alocando US$2.64 bilhões em recursos e
pesquisas nessa área”.
Evolução do tema nanotecnologia ( USA )
DOW JONES PUBLICATIONS 1995 - 2003
EVOLUÇÃO DOS PRODUTOS NANO NOS USA
( 600 EMPRESAS ELETRO-ELETRÔNICAS
CONSULTADAS - 2007 – 2011)
Produtos de Consumo Global
com Nanotecnologia
500
450
400
77 Produtos Têxteis
350
75 Cosméticos
33%
300
250
475
200
05 / 2007
150
100
212
50
Artigos Esportivos
Roupas de Cama
Jóias
Nutricionais
Uso Pessoal
0
14 meses
Science Daily Report (May 23, 2007)
148 GLOBAL
CORPORATIONS HAVE
NANOTECHNOLOGY
INITIATIVES TODAY;
290 WILL IN 2008.
•
•
Lux Research-2006
•
A Lux Research ( USA ) estima que
em 2014, o mercado de produtos
manufaturados, com algum tipo de
nanotecnologia, atingirá
US$ 2.6 trilhões,
cerca de 15 % do mercado global.
A Nanotecnologia como Estratégia de Estado
National Science and Technology Council (NSTC)
Committee on Technology
The Interagency Working Group on Nanoscience,
Engineering and Technology (IWGN)
NASA Nanotechnology Roadmap
C
A
P
A
B
I
L
I
T
Y
Multi-Functional Materials
Revolutionary
Aircraft Concepts
(30% less mass,
20% less emission,
25% increased
range)
Reusable
Launch Vehicle
(20% less mass,
20% less noise)
High Strength
Materials
(>10 GPa)
Autonomous
Spacecraft
% less mass)
Adaptive
Sel
f-Repairing
Space Missions
(40
Bio-Inspired Materials
and Processes
Increasing levels of system design and integration
Materials
• Single-walled
nanotube fibers
• Nanotube
composites
• Integral
thermal/shape
control
• Smart “skin”
materials
• Biomimetic
material
systems
Electronics/
computing
• Low-Power CNT
electronic
components
• Molecular
computing/data
storage
• Fault/radiation
tolerant
electronics
• Nano electronic
“brain” for space
Exploration
• Biological
computing
• In-space
nanoprobes
• Nano flight
system
components
• Quantum
navigation
sensors
• Integrated
nanosensor
systems
• NEMS flight
systems @ 1 µW
Sensors, s/c
components
2002
2004
2006
2011
2016
>
Nano-Materials Roadmap
Impact on Space Transportation, Space Science and HEDS
2002
2005
2010
2015
Mission Complexity
Generation 3 RLV
HEDS Habitats
CNT Tethers
RLV Cryo Tanks
SELF-HEALING
MATERIALS
SO - H
3
+
SO - H
3
SO3
Ca++
SO3
3
-
SO3
Ca++
SO3
Production of
single CNT
SO - H +
+
Ca++
-
SO3
Ca++
SO3
SELF-ASSEMBLING
MATERIALS
NANOTUBE
COMPOSITES
-
Tacky
Non-tacky
temperature
MULTIFUNCTIONAL
MATERIALS
Strong Smart Structures
Nanotextiles
CNT = Carbon Nanotubes
Nanotecnologia como Fator de
Competitividade Global
O Vice Ministro de Assuntos Economicos Mr. Shih Yen-shiang (terceiro da
esquerda) aperta o botão para marcar a inauguração do Logo de
Identificação dos Produtos Nanotecnológicos de Taiwan.
CNA Photo Dec. 20, 2005
INDIA, CHINA INK PACT ON NANOTECHNOLOGY
15 de setembro de 2006
O Ministro da Ciência e Tecnologia, Mr.Kapil Sibal, e seu colega chinês, Mr.
Xu Guanhua, assinaram um Memorando de Entendimentos no campo da
Ciência e da Alta Tecnologia, com o propósito fortalecer o relacionamento
estratégico dos dois países nas áreas científicas, especialmente na
nanotecnologia.
Russia Stakes State US$ 5 Billions on Nanotech
Monday, 18 June 2007
Moscow - Russia is budgeting billions of dollars to spend on nanotechnologies in a bid to catch
up with the West, but development of the sector is still held back by a wary business community,
experts say.
State interest : Legislators have put forward a draft law to create ROSNANOTEKH, a state
nanotechnology corporation, with a budget of US$5-billion.
Características surpreendentes dos produtos de
consumo tradicionais beneficiados pela inovação
nanotecnológica :
1 – Além de fazerem tudo que os
tradicionais fazem, agregam benefícios
incomparáveis em termos de resistência e
durabilidade.
2 - Os novos benefícios não impactam nos
custos, nem aumentam os preços - quando
não os torna ainda mais baixos”.
O impacto mercadológico da nanotecnologia
PESSOAS NÃO COMPRAM TECNOLOGIA,
COMPRAM PRODUTOS !
PRODUTOS = CUSTO X BENEFÍCIO
PRODUTOS NANO =
(~) CUSTO (=) BENEFÍCIO (+) NANOBENEFÍCIO
NANOCOMPÓSITOS
A Nanotecnologia já chegou no Mercado Automotivo
A pintura dos novos Mercedes Benz são resistentes à riscos e arranhões
graças às ligações cruzadas de alta densidade e nanopartículas de cerâmica.
NANOCOMPÓSITOS E NANOPARTÍCULAS
A AUDI também
aposta nas
Soluções
Nanotecnológicas
Na Audi, a nanotecnologia já faz parte do dia-a-dia.
“O potencial é enorme”. afirma Dr. Hans Bauer, o cientista chefe do Programa de
Nanotecnologia da Audi. Juntamente com fornecedores altamente qualificados, a
Audi está trabalhando em bases nanotecnológicas em várias áreas :
Vidros especiais, que não embaçam e são repelentes à água, espelhos
eletrocrômicos, tintura anti-reflexiva, pneus inovadores, dentre outros.
AUTOPEÇAS NANOESTRUTURADAS
O processo Advanced Pressure Infiltration
Casting (APIC™), desenvolvido pela Metal
Matrix Cast Composites, Inc., oferece os
meios para reforçar o alumínio e o cobre com
vários tipos de materiais e arquiteturas, para
produzir um grande número de novos design
de autopeças. O APIC proporciona uma
efetiva redução de custos no processo
industrial, mesmo para baixos volumes de
produção. Ao mesmo tempo, o processo
resulta em componentes e peças
tecnicamente superiores e menos pesados.
Comparado ao processo tradicional de
fabricação, que utiliza aço e outros materiais
pesados, o novo processo permite aos
engenheiros - com o apoio de computadores criar mais rapidamente e com menores
custos, novos nanocompósitos metálicos
mais duráveis, de alta qualidade e de ótimo
acabamento.
NANO PLÁSTICOS
Plasticos Maleaveis e
Condutores
Uma simples molécula
conectada a polímeros
condutores poderá ser a
eletrônica do futuro.
As pesquisas envolvendo os
circuitos plásticos estão na
linha de frente da inovação
nanotecnológica e no centro
da transformação da
tecnologia da informação.
NANO PLÁSTICOS
TRANSPARENTE, RESISTENTE A IMPACTOS,
PRODUTOS QUÍMICOS E CALOR :
SURGE O PLÁSTICO MULTIUSO
Um plástico que se presta a mil-e-um usos foi desenvolvido pela TORAY
INDUSTRIES (Japão). Trata-se de um plástico transparente, não só muitíssimo resistente a
impactos e produtos químicos, mas também ao calor.
Trata-se de uma mistura de policarbonato (boas propriedades ópticas e
resistência aos impactos) e de PBT (teraftalato de polibutileno, resistente a produtos
químicos tal como a gasolina e o antigel de motor). A mistura é acrescida de um Aditivo
Especial - que implicou na organização de moléculas em escala nanométrica.
A indústria automobilística vê com bons olhos o surgimento do novo plástico
que, conforme a TORAY, poderá ser utilizado nos carros, como substituto do metal, por
exemplo. Mais fácil de modelar que o metal, simplificará o procedimento de produção,
permitindo maior liberdade de design.
NANO PLÁSTICOS
'Hytrel ' is a high
performance engineering
elastomer which posseses
the combined properties of
rubber and engineering
thermoplastics. 'Hytrel '
offers many unique
characteristics, such as
excellent strength, heat
resistance, low temperature
properties, chemical
resistance and its good
processability along with
rubber elasticity. 'Hytrel ' is
manufactured and sold by
Du Pont-Toray Co., Ltd.
Toyo Plastic Seiko Co., Ltd. is
manufacturing and marketing
materials for cut and shaved
processing (rods, boards and
sheets) made of super
engineering plastics (such as
PAI, PEEK and PPS) with
excellent resistance to heat,
chemicals and wear. The
materials are widely used in
areas such as information
technology, semiconductor
manufacturing equipment and
foodstuffs processing
machinery
TI polymer products comprise
precision-molded articles
made from highly functional
resins including polyamideimides (PAI), fully aromatic
polyimides (API), and
polyphenylene sulfide (PPS).
Through the combination of
outstanding resin functions
and Toray's unique molding
technology, TI polymer
products are ideal for use as
precision components in office
equipment, automobiles, and
electronic and electrical
equipment.
Amilus* is a copolymer type
polyacetal resin developed by
Toray's exclusive technology.
With excellent dimensional
stability and abrasion
resistance characteristics, it is
widely used for precision
electrical and office
equipment components.
Toray's affiliated Korean
company, KTP, started
producing at a scale of 20,000
ton/year from 1998. In Japan,
it is marketed exclusively by
Toray.
NANO PLÁSTICOS
Siveras* is a super
engineering plastic
developed using Toray's
polymer technology.
Boasting superior
vibration absorption
characteristics with its
outstanding strength and
high modulus of elasticity,
Siveras* has excellent
dimensional stability and
moldability (e.g., thin-wall
fluidity). With these
characteristics, Siveras* finds
uses in connectors, sensors
and other electronic
components and CD pickup
parts, and in copying machine
and fax components in office
and audio-visual equipment
Toraycon* is a polyesterbased thermoplastic resin
developed by combining Toray's
technological expertise in
polyester polymerization
and resin-reinforced
composites. Featuring
outstanding long-term heatresistance, chemicalresistance, weatherresistance and electrical
characteristics, Toraycon* is
widely used in connectors and
other automobile parts, bobbins,
coil cases and other electronic
and electrical components, and
precision parts for office
equipment.
Nylon resin is a typical
engineering plastic that
features superior
toughness, heatresistance, and oilresistance. Used chiefly in
automobile parts,
connectors and other
electronics components,
and mechanical parts,
Amilan* also finds
application in packaging
and construction materials.
More recently, Amilan* has
come to be used in more
familiar applications such
as office chairs and bicycle
wheels.
Toyolac* ABS resin has an
attractive appearance,
well-balanced physical
properties, and excellent
moldability. It is used in a
wide range of applications,
including housings for copying
machine and other office
equipment, interior and
exterior automobile
components, household
electrical goods, and
miscellaneous consumer
products. The range of
applications is also growing
rapidly for Toyolacparel*, a
permanent anti-static resin
developed using Toray's
advanced technologies.
NANO FILMES
Torelina* film is a PPS film first industrialized in
the world by Toray. Offering excellent electrical
characteristics and dimensional stability, and ULapproved long-term heat-resistance, Torelina*
products can withstand higher temperatures than
those made with Lumirror*, and the film itself has
flame-retardant properties. It is used in a wide
range of applications: in capacitors and electrical
insulation, as a release agent for general industrial
applications, and in various electronics
components.
NANO PLÁSTICOS
Nano-Bio Plástico
Sistema Micro-Eletro-Mecanico de
material plástico para aplicações
biológicas
Pode ler – com precisão absoluta -o nível de glicose no sangue em
segundos somente tocando na
pele.
As futuras aplicações do
Nano-Bio Plástico
incluem a prevenção do câncer.
Produtos Dermatológicos
VITACTIVE NANOSERUM ANTI-SINAIS
Poderoso anti-sinais, com nanotecnologia avançada,
totalmente desenvolvida pelo Boticário. Permite
uma distribuição mais homogênea e eficaz dos
ingredientes ativos nas camadas da pele e combate
o envelhecimento. Potencializa o tratamento
antiidade nas regiões mais atingidas: contorno dos
lábios, olhos e testa. Deixa a pele imediatamente
mais macia, bonita, com aspecto descansado e
luminoso. Com ação de clareamento, atenua bolsas
e olheiras e uniformiza o tom da pele. Promove
hidratação prolongada e contínua, deixando a pele
mais firme.
NOVOS
COSMÉTICOS
O novo produto da marca
Anna Pegova foi lançado
mundialmente no Dia
Internacional da Mulher,
em 6 de março de 2008.
Nanotech Enhanced Hair
Straighteners
Gold & Silver
nanoparticles on the
heating elements
Agk Ptfe Nanotechnology
Car Paint Protection
Never Wax Never Paint Sealant.
Certificação:
Testado para 10 anos de proteção.
Made in Italy
Kuala Lumpur, Malaysia
NANOX®BARRIER
Protege superfícies contra processos
de corrosão e abrasão especialmente a
altas temperaturas e pode ser aplicado
em superfícies de formas complexas.
Aplicado em Metais, Cerâmicas e
Plásticos.
16 Gigabit (Gb) NAND Flash Memories
5 Setembro 2007 - A Samsung comunica o lançamento de um novo chip
com capacidade de memória flash de 16 Gigabit (Gb). O chip tem a
dimensão de 51 nanometros (nm) e é produzido através do processo
tecnológico mais avançado da atualidade.
O 51nm NAND flash chip será produzido com 60% de maior eficiência do
que os chips anteriores, produzidos em 60nm.
A Samsung está lançando o novo chip após somente 8 meses do anúncio
da produção do seu 60nm 8Gb NAND flash.
Nano-UV™ Portable Disinfection Light
A POCKET-SIZED device which can kill 99.99%
of the Bird Flu virus in 5 seconds and destroy
MRSA is being launched in the UK by Scottish
sourcing specialist Product Scout.
www.wallacecameron.com
Plásticos Nano Biodegradáveis
Agrotech International Thailand
Product Self Life is 2.5-3 Years and degradable
period is within 6 months to 2 years.
Disposables products:
- Pouch & Shopping bags
- Waste & Sanitary bags
- Straws & Dining utensils
- Food containers (Bowl, Box, Cup, Plate, Tray)
- Dairy product (Bottle, Box or Cup)
- Hair & Body care product (Bottle)
- One-way packaging and etc
Bio Mat compound which is the latest innovation of nanotechnology compound with
contamination of natural material, agro product and thermal plastic polymer (PP or
PE). The main contamination ratio is consisting of 82% of calcium & dilutes PLA + 18% of
PP or PE.
Nano Displays
A gigante alemã Siemens comunicou os testes de fabricação de um display barato, fino
como uma folha de papel, que pode ser usado como TV, Tela de Computador Revista ou
Jornal. Face ao seu baixo preço, a indústria de embalagens para alimentos e medicamentos
foi uma das mais interessadas no novo produto.
O display faz tudo que uma tela normal de TV ou Monitor de Computador fazem, por uma
fração do preço. Um metro quadrado do material custará cerca de US$ 50,00.
Nanocompósito de Plástico
substitui embalagens de Vidro
The plastics used in plastic bottles have not been as effective glass and
aluminum at keeping oxygen molecules out of the containers and this is a
major problem while beer is being stored. Now, kitty litter producer AMCOL
has developed a nanocomposite that might enable beer to be sold in plastic
containers.
Nova Geração de Embalagens
Cientistas alemães pesquisaram como
reduzir, em pelo menos a metade, o resto
de produtos nas embalagens.
Equipes de pesquisadores dos Institutos
Fraunhöfer, IGB Stuttigart e da
Universidade Munique (TUM) e de
indústrias utilizaram um plasma para
recobrir o interior de embalagens com um
revestimento especial, com espessura
máxima de 20 nanômetros.
Frascos clássicos contendo ketchup;
O da direita tem revestimento nano.
O QUE VEM POR AI ...
Nanosensores
Um grupo de especialistas escoceses está
desenvolvendo um novo produto, com
nanosensores, para utilização em forma de
spray.
Nanosensores de luz e temperatura poderão
ser utilizados digitalmente para formar, com
precisão até o momento impensável,
imagens tridimensionais de qualquer tipo.
NOVOS LANÇAMENTOS
Materiais que mudam de cor
SiO2 Nanomatrix, Opal matrix is a nanostructure made by accurate cubical
self- assembly of SiO2 nanospheres. Opal matrix gradually changes its optical
properties. This series of pictures were made at different angles vis a vis the
light source.
'PLASTIC STEEL'
Novo nanocomposito é transparente, flexível e tão forte como aço.
October 5, 2007
New research coming out of the
University of Michigan has
resulted in nanocomposite
materials with a very high content
of inorganic component and
nearly perfect stress transfer. The
stiffness and tensile strength of
these multilayer composites are
an order of magnitude greater
than those of analogous
nanocomposites at a processing
temperature that is much lower
than those of ceramic or polymer
materials with similar
characteristics.
Nanotecnologia e Meio Ambiente
Filme Fotovoltaico para
Células Solares
A próxima geração das Células
Solares, no formato de filmes
plásticos fotovoltaicos (PV), excede
em eficiência e tempo de vida às
anteriores.
São muito mais baratas, de menor
peso e menos frágeis.
U.S. Department of Energy's National Renewable Energy
(NREL) / Nanosys, Inc / Matsushita
Nanotecnologia e
Meio Ambiente
Pesquisadores da PNNL desenvolveram
um nanomaterial de baixo custo que
remove Mercúrio do lixo industrial,
sem produzir sub-produtos nocivos ao
meio ambiente :
Self-Assembled
Monolayers on
Mesoporous Supports
O produto absorve mercúrio entre 500
a 1000 vezes mais rapidamente que
qualquer outro material existente,
retirando mais de 99.9 % do mercúrio
nos primeiros 5 minutos.
NANO TECIDOS
NOVOS SITES E REVISTAS
Europe’s largest independent
Nanotech News site
NOVAS EMPRESAS
A NANOTECNOLOGIA OCUPA ESPAÇOS
Como a Nanotecnologia fará parte da nossa vida
1 - Organic Light Emitting Diodes (OLEDs) for displays
2 - Photovoltaic film that converts light into electricity
3 - Scratch-proof coated windows that clean themselves with UV
4 - Fabrics coated to resist stains and control temperature
5 - Intelligent clothing measures pulse and respiration
6 - Bucky-tubeframe is light but very strong
7 - Hip-joint made from biocompatible materials
8 - Nano-particle paint to prevent corrosion
9 - Thermo-chromic glass to regulate light
10 - Magnetic layers for compact data memory
11 - Carbon nanotube fuel cells to power electronics and vehicles
12 - Nano-engineered cochlear implant
A NANOTECNOLOGIA NO BRASIL
“Entre 2001 e 2007 o Brasil investiu cerca de
R$ 150 milhões em nanotecnologia através
de ações do Programa Nacional de
Nanotecnologia (PNN), fundos setoriais,
subvenção econômica (aplicação de
recursos públicos não-reembolsáveis em
empresas) e editais.”
Dr. Alfredo Mendes – PNN / MCT
World 2004 per capita public Nanotech
In 2015 Russia
intends to occupy
4% of the world
market of
nanotechnologies
with the annual
turnover of U$ 53
bln
A NANOTECNOLOGIA NO BRASIL
O Brasil investe 1% do PIB em P&D. A média dos investimentos nos países
da OCDE é de 2,24%.
Os investimentos privados brasileiros em P&D representam menos que
0,4% do PIB e os governamentais, na sua maioria, não resultam em
aplicação tecnológicas. No Japão, os investimentos em P&D, na sua
maioria, em parceria com empresas, atingem 2,6% e na Suécia 2,4%.
1
6
A NANOTECNOLOGIA NO BRASIL
12,13 E 14 DE NOVEMBRO DE 2008
CENTRO IMIGRANTES ~ SP ~ BRASIL
www.nanotecexpo.com.br