O RIO COMO CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA

PATRÍCIA LUSTOZA DE SOUZALabSem/PUC-Rio

INCT – DISSELabDIS - SisNANO

O QUE É NANOTECNOLOGIA?

• Tecnologia na escala nanométrica (um bilionésimo do metro ou 100.000 vezes menor que um fio de cabelo).

• Nanotecnologia é fundamentada na habilidade de se manipular átomos individuais e moléculas para produzir materiais nano-estruturados e objetos sub-micrométricos que tem aplicações no mundo real.

Prêmio Nobel• 1981 G. Binnig e H. Rohrer criam o microscópio de tunelamento “Scanning

Tunneling Microscope" (STM), que pode mostrar a imagem de átomos individuais, e recebem o Prêmio Nobel de Física em 1986.

POR QUE NANOTECNOLOGIA?

POR QUE NANOTECNOLOGIA?

Multidisciplinar Novos efeitos aparecem nessa escala

Biologia

Nanotecnologia

Química Física

Informática MedicinaEngenharias

"I want people who are very deep in their discipline and can talk to each other." Stan Williams, Director, Quantum Science Research, Hewlett Packard

POR QUE NANOTECNOLOGIA?

• É bastante provável que na história do pensamento humano os desenvolvimentos mais fecundos ocorram, não raro, naqueles pontos para onde convergem duas linhas diversas de pensamento. Essas linhas talvez possuam raízes em segmentos bastante distintos da cultura humana, em tempos diversos, em diferentes ambientes culturais ou em tradições religiosas distintas. Dessa forma, se realmente chegam a um ponto de encontro - isto é, se chegam a se relacionar mutuamente de tal forma que se verifique uma interação real -, podemos esperar novos e interessantes desenvolvimentos a partir dessa convergência.

Werner Heisenberg

• A fronteira entre as diferentes áreas do conhecimento é onde a inovação tem maior chance.

• A multidisciplinaridade é intrínseca à nanotecnologia.

• Portanto, a nanotecnologia é um terreno fértil para a inovação

POR QUE NANOTECNOLOGIA?

CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA

Um conjunto de grupos trabalhando em diferentes projetos de nanotecnologia

• Bionanotecnologia• Nanoeletrônica• Fotônica• Nanometrologia• Nanomateriais• Nanoinformática

NANOINFORMÁTICA

• Nanoinformatics is the science and practice of determining which information is relevant to the nanoscale science, developing and implementing effective mechanisms for collecting, validating, storing, sharing, analyzing and applying the information.

• Applied Computational Methods: Computational Intelligence, Optimization, Data Mining & Machine Learning.

http://www.internano.org/nanoinformatics/

ÁREAS DE APLICAÇÃO DE NANOTECNOLOGIA

• monitoramento ambiental• purificação da água• drug delivery• nanodispositivos eletrônicos e optoeletrônicos• implantes médicos• materiais plásticos e cerâmicos• catalisadores• lubrificantes• trajes militares• próteses• ferramentas

O RIO DE JANEIRO É UM CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA

• CBPF• CTEx• FIOCRUZ• IME• INT• PUC-RIO• UERJ• UFRJ

O RIO DE JANEIRO É UM CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA

INSTITUTO NACIONAL DE NANODISPOSITIVOS SEMICONDUTORES INCT-DISSE

CTEx PUC-Rio UFRJ

Outras instituições do DISSE estão fora do Rio

O RIO DE JANEIRO É UM CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA

Sistema Nacional de Laboratórios em NanotecnologiasSisNANO

Laboratórios Estratégicos (8) Laboratórios Associados (18)

• CENANO, INT LabEngNano, COPPE – UFRJ• LABNANO, CBPF LabDIS, PUC-Rio

...porém desordenado

O RIO COMO UM CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA ORDENADO PENSANDO A CIDADE

PESQUISA DIRECIONADA

Possíveis áreas de atuação de interesse para a cidade

• Fotodetectores de infravermelho para controle ambiental, segurança, medicina e comunicação no espaço livre.• Células fotovoltaicas orgânicas e inorgânicas• Baterias para armazenamento de energia• Purificação da água• LEDs para diminuição de consumo de energia• Monitoramento de alimentos• Tratamento de lixo• Nanomedicina• Difusão da nanotecnologia para a sociedade (museus, escolas, feiras)

Comunicação no espaço livre

Controle de vazamento de gases

Quantum Cascade Laser

Detector

Equipamento industrial

Visão IV

300 K ≈ 10 mm

700 K

Turbina:

Contramedida:

2000 K ≈ 1 mm

≈ 4 mm

Fotodetectores de infravermelho

• Produção do material

• Fabricação do dispositivo

• Integração

• Utilização em equipamentos

• Difusão e popularização da área

Produção do material semicondutor nanoestruturado

400nm

Fabricação do dispositivo

IntegraçãoROIC para detectores no infravermelho

Equipamento para detecção de CO2

Guilherme Torelly – Prêmio da Mostra PUC-Rio em Inovação, 2013

Difusão científica

Kit “Vendo o invisível”

Video sobre o infravermelho

Células solares

Células solares múltiplas

-

Ge

Ga0.97In0.03As

Ga0.51In0.49P1. Cell

2. Cell

3. Cell

Células solares com nanoestruturas

O RIO DE JANEIRO É UM CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA

O RIO DE JANEIRO PODE VIR A SER UM CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA ORDENADO, FOCADO.....

.........PENSANDO A CIDADE

MUITO OBRIGADA

www.disse.org.br

www.labsem.cetuc.puc-rio.brwww.puc-rio.br/labdis