Novos métodos na produção de nanochips

A indústria da nanotecnologia produz materiais, como micro e nanoestruturas, para os mais diversos tipos de aplicações, tais como dispositivos e materiais eletrônicos, óticos, magnéticos, químicos e biológicos (bionanochips).

A nanotecnologia procura desenvolver estruturas de tamanho cada vez mais reduzido, com maior eficiência e menos onerosas para o custo de produção. Na fabricação de microprocessadores, também conhecidos como chips, o processo utilizado é o da litografia, mais especificamente, a litografia ultravioleta profunda, que é utilizada para fazer os microchips.

Na litografia utiliza-se a luz para transferir imagens a um substrato, que no caso da fabricação de chips é o silício. A luz é dirigida a uma máscara para criar o desenho do circuito integrado no microprocessador. Processos como a fotolitografia, a litografia de nanoimpressão, litografia suave entre outras, necessitam de uma máscara pré-fabricada. A ausência dessa máscara pode causar instabilidades eletrodinâmicas em alguns pontos em certos períodos.

Devido ao baixo rendimento da litografia de interferência um novo método foi criado. Esse método consiste em pintar uma película fina de um polímero (silicone) sobre uma placa rígida. Posteriormente, uma outra placa é colocada sobre a primeira, sendo então aquecidas para garantir a adesão. Ao se separar as duas placas, as fraturas feitas na película se quebram em dois conjuntos de grades em nanoescala que se complementam em cada placa, as linhas formadas são os períodos.

Nos métodos utilizados tradicionalmente não se tem a mesma facilidade de formar essas linhas, pois utilizam feixe de elétrons, de íons ou tração mecânica para traçar as linhas em uma superfície. A desvantagem desses métodos é que são lentos e utilizados apenas em áreas de um milímetro quadrado ou menor, e as técnicas usadas em áreas maiores também possuiem desvantagens como baixo rendimento e custo elevado, entre outros.

A técnica em que as fraturas são induzidas é mais simples e rápida, permitindo modelar em uma área maior, além disso, a técnica permite que sejam criadas marcas sobre diversos centímetros quadrados.       Nanobiotecnologia    A nanotecnologia também tem vasto campo de aplicação dentro das ciências biológicas e farmacêuticas. A utilização de nanomateriais com altos níveis de porosidade são altamente funcionais quando aplicados de forma controlada em medicamentos.

Dentro da terapia gênica são utilizados vetores gênicos que devem ser seguros e eficazes para que a mesma possa ter êxito. Algumas alternativas de vírus têm sido propostas como meio de introduzir genes específicos em determinadas células, tais como os vetores não virais, as nanopartículas, os complexos formados entre lipídios e os polímeros com DNA.     Ainda na linha de pesquisas com o DNA temos os nanobiosensores ou nanochips de DNA para o monitoramento dos componentes nanometricos inerentes às células vivas e a detecção de ameaças biológicas tais como contaminantes, contaminação microbial, viroses, doenças genéticas e contagiosas, câncer. Essa tecnologia tem aplicação direta nas pesquisas.

A química combinacional tem como um dos principais fatores limitantes conseguir fármacos de forma mais rápida e com ação mais sensível e essa limitação pode ser superada com o uso dos nanosensores. O chip genético ou DNA array, por exemplo, tem papel importante no processo de nanofabricação.

São conhecidos ainda muitos processos ligados à nanotecnologia como o uso dos biodispositivos no tratamento e diagnóstico de doenças os sistemas de análises de nano-totais, bioreparação do meio ambiente, o uso de nanocristais como o TiO2, como fotocatalizadores, entre outros.

05/09/2007
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG