1. 17-07-2012
Global market for nanotech products
Aplicações da Nanotecnologia na Indústria
The US National Science Foundation predicts that the total global market for nanotech
Vasco Teixeira products and services will reach $1 trillion by 2015, which represents nearly 10% of the
present US gross domestic product and will require a workforce of 2 million.
The US nanotechnology market is an emerging market, where significant R&D is being done
on products in their initial phase.
The most prominent fields of nanotechnology are nanobio, nanomaterials, surfaces,
electronics, IT and instrumentation. > 500 nanotechnology companies in the US
DaimlerChrysler
US Nano Initiative
Vasco Teixeira OECD - Organisation for Economic Co-operation and Development, STI WORKING PAPER 2009/7 Vasco Teixeira
Investimento europeu Nanotec em I&D Impacto da Nanotecnologia na economia global
Na Europa a área emergente das Nanociências e Nanotecnologias $300B Eletrónica
foi uma das áreas principais de investigação contemplada no anterior 6º Nano na Eletrónica
Programa-Quadro, com um investimento estimado para este sector na $340B Materiais -eletrónica portátil
ordem de 1300 milhões de euro entre 2003 e 2007. -eletrónica transparente
$180B Produtos Farmacêuticos
FP7 (7ºPQ) é a sigla que designa o Sétimo Programa-Quadro para -iluminação avançada
a Investigação e Desenvolvimento Tecnológico. É este o principal $100B Síntese química
Semicondutores
instrumento da UE para financiar a investigação na Europa (dispondo de Disk drives
$70B Aeroespacial
mais de 50 mil milhões de euro), e está em vigor de 2007 até 2013. Displays, displays flexíveis
$20B Ferramentas (metalúrgicas) Sensores
A CE continua a apostar fortemente na área da Nanotecnologia (tema
$30B Saúde e Medicina SuperCondensadores
NMP- Nanociências, Nanotecnologias, Materiais e novas Tecnologias de
Baterias recarregáveis
Produção), tendo subido o investimento em Nanotecnologia no 7º $45B Sustentatibilidade
Programa-Quadro (2007-2013) para cerca de 3500 milhões de euros.
Horizonte 2020 ~80 mil milhões para I&D em todas as áreas (2014-2020) • Previsões do mercado Nanotech: $1 Trillion nos próximos 10-12 anos
Sources: US National Science Foundation
Vasco Teixeira Vasco Teixeira
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2. 17-07-2012
Exemplos de indústrias usando Indústrias nacionais
Nanotecnologias usando nanotecnologia
Nanotecnologia e novos materiais Lda
FLUIDINOVA, ENGENHARIA DE
FLUIDOS, SA
Solar Plus - Produção de
Painéis Solares SA
TEANDM - TECNOLOGIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS, SA
EDIGMA
Biosani Nanotecnologia Lda
YDREAMS
Nanodelivery - I&D em
Bionanotecnologia, SA
Vasco Teixeira
Nanolabel Vasco Teixeira
Aplicações da Nanotecnologia
Definição de Nanotecnologia
-Manipulação de objectos à escala nanométrica (atómica /
molecular / nanopartículas, etc) para criar novos materiais, • Materiais
dispositivos e processos com características funcionais – materiais nanoporosos
– materiais nanoestruturados
diferentes dos materiais comuns. – nanocompósitos
– catálise
-Em geral as dimensões são menores que 100 nanometros – multifuncionais, moduláveis, materiais inteligentes (smart materials)
• Biotecnologia
Abordagens tecnológicas para o nanofabrico: – nanosensores, nanoprovas de actividade/função biológica
– máquinas biomoleculares, libertação controlada de farmacos
Bottom Up Top Down – bioelectrónica, nanomedicina (nanorobots), tecidos/orgãos artificiais
– materiais auto-organizados (self-assembling)
Base para o topo Topo para a base • Electrónica, óptica e fotónica
– confinamento quântico (pontos quânticos-quantum dots)
– Lasers (comunicações de fibra óptica)
– electrónica à escala molecular
– electrónica transparente e flexível
Vasco Teixeira – filmes finos para electrónica e fotónica Vasco Teixeira
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3. 17-07-2012
Nano-óxidos metálicos Nanoestruturas baseadas em carbono
• Exemplos
• Fulerenos
– Titânio, Zinco, Ferro
– Cério, Zircónio – “Buckyballs” C60
• Propriedades desejáveis • Nanotubos
– Transparentes – Parede simples -Single walled (SWNT)
– Absorção da radiação UV – Multi-parede -Multi walled (MWNT)
– Propriedades fotocatalíticas • Nanofibras
• Aplicações tecnológicas • Aplicações tecnológicas
– Cosméticos – Filmes para minimizar electricidade estática
– Cremes protectores solares – Linhas de combustível, drives de hard disks, MEMS
– Protectores transparentes para madeira
– Filmes ópticos, tribológicos e biocompatíveis (DLC’s)
– Superfícies anti-micróbios, janelas auto-laváveis
– Componentes automóveis para pintura electrostática
– Agentes de polimento quimico-mecânicos para bolachas (wafers) de Silício
– Plásticos com retardação ao fogo
– Revestimentos anti-risco em vidros e plásticos
– Fontes de emissão efeito campo para monitores LCD
Vasco Teixeira Vasco Teixeira
Revestimentos e nanomateriais para Commercial Applications
aplicações biomédicas • L’Oreal are using nanosomes in their “Rivitalift” anti-wrinkle face
cream. The nanosomes (microcapsules made from a membrane, like
the one surrounding a human cell) encapsulate vitamin E and carry it
to the skin. The vitamin E protects the skin from free radical attacks
(believed to cause wrinkles) by forming a protective layer on the
Bodycote H.I.P. Ltd skin.
• Nano-Care™ Plain-Front Chinos are amazing trousers that do not
Endotec, Inc wrinkle and, when a glass of red wine is spilt onto the cream
coloured fabric, it just rolls off! Bonded to the fabric is a durable
stain- and wrinkle-resistant Nano-Care by Nano-Tex treatment that
ensures creases stay in, but stains and wrinkles stay out.
CAMCERAM®.
• Nanocomposite Materials
Ostim®, OsartisGmbH, Germany (HA)
VITOSS®, OrthovitaInc, USA (TCP)
OsSatura™, IsoTisInternational, Switzerland (HA +TCP), InframatInc,
CAM Implants bv USA,Spire Biomedical Inc, USA, AlCove Surface GmbH, Germany,
Debiotech SA, Switzerland, Artificial Cell Technologies, Inc. (USA)
Vasco Teixeira Vasco Teixeira
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4. 17-07-2012
Commercial Applications Nanotecnologia e segurança alimentar
Filmes nanoestruturados e nanomateriais em embalagens podem prevenir
a entrada/crescimento de agentes patogénicos e outros microorganismos, assegurando
assim maior segurança.
Nanosensores embebidos em embalagens de alimentos permitirão determinar
alterações de pH, temperatura, a presença de oxigénio, micróbios ou se o conteúdo de
um dado nutriente do alimento está dentro dos parâmetros normais.
PLEXIGLAS SOUNDSTOP® with
Photocatalytic Coating
Por adição de determinadas nanopartículas /ou aplicação de filmes finos
nanocompósitos no material da embalagem, em garrafas, e pacotes/latas de alimentos
DaimlerChrysler pode-se melhorar a resistência à luz e ao fogo, melhorando o desempenho mecânico e
térmico e controlando a absorção de gases.
Mitsubishi Materials Miracle Coated Indexable
Inserts (left) and its surface structure
(Credits: Mitsubishi Carbide) Nano food-packaging film -(BayerPolymer Inc)
Vasco Teixeira Vasco Teixeira
Nanomateriais na indústria têxtil
Exemplos Nano na indústria electrónica
-High resolution displays for laptops and PDAs
-Pager-sized power supply that adds 15 h to cell phone talktime
Anti-sujidade
-Advanced industrial inventory tracking
Superfície super-hidrofóbica
through nano barcodes and RFID tags
-Ultra-dense, low-power, lower-cost memory chips
for microelectronics
Mincor® TX TT EcoHighTec -Flexible photovoltaics, high capacity rechargeable
batteries, and miniature satellites
a b
) ) -Flexible (and organic) electronics (displays, flexible
OLEDS, e-paper, e-magazines, flexible batteries, flex solar cells, etc..)
Vasco Teixeira Vasco Teixeira
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5. 17-07-2012
Commercial Applications
• DNA microarrays
Optical detection of DNA sequences –on the market
Conclusões
e.g. GeneChip®, AffymetrixInc, USA
•Electronic detection of DNA sequences –on the market
Nas próximas décadas, o impacto da nanotecnologia
e.g. Nanochip® Molecular Biology Workstation, NanogennInc, USA
Tag-It™Cystic Fibrosis Kit, Tm Bioscience Corporation, Canada
na sociedade, particularmente nas áreas da saúde,
• Lab-on-a-chip (LOC)
transporte e meio ambiente, com grande impacto
•Microtechnology-based LOCs for enzyme detection –on the market económico, serão no mínimo tão significantes , quanto
e.g. LabChip®, CaliperLife Sciences, USA a influência combinada da microelectrónica, sistemas
LabCD®, TecanGroup Ltd, Switzerland
de imagens médicas, processos assistidos por
• Drug delivery systems (DDS)
•Microchip-based DDS using nanoporous membranes –development phase
computador e polímeros desenvolvidos pelo homem no
DebioSTAR™, DebiotechSA, Switzerland século passado.
ChipRxInc, USA
• Drug delivery across blood-brain barrier
Treatment of brain tumours, Alzheimer’s, and Parkinson’s –development phase
NanoDel Technologies GmbH, Germany
Source:RIVM Report 265001001/2005 Vasco Teixeira Vasco Teixeira
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