Nanoescala

(Inglês: Nanoscale).

Definição                                                                     

A nonoescala ou escala nanoscópica refere-se a estruturas em escala de comprimento aplicável à nanotecnologia citada com referência entre um e cem nanômetros, que é medido em um bilionésimo de metro. A escala nanoscópica é, de modo simplificado, um limite inferior da “escala mesoscópica” (a situação que existe entre o micro-mundo e o macro-mundo. Um pequeno grupo de átomos seria um micromundo e um músculo no corpo humano poderia ser considerado um macromundo) para a grande maioria dos sólidos.

Contextualização                                                        

Tecnicamente, a escala nanoscópica ou nanoescala é o tamanho no qual as flutuações nas propriedades médias - devido ao movimento e comportamento das partículas individuais - começam a ter um efeito significativo no comportamento de um sistema, e devem ser tidos em consideração na sua análise. Vale considerar que as máquinas moleculares em nanoescala mais complexas são proteínas encontradas dentro das células, geralmente na forma de complexos multiproteicos.

Dados Históricos e Informações Adicionais                

Na década de 1950 o ganhador do prêmio Nobel em física Richard Feynmann previu que a manipulação de materiais em nanoescala tornar-se-ia em uma realidade, abrindo a possibilidade do desenvolvimento de materiais e dispositivos otimizados, em que a matéria se arranja de forma a apresentar exatamente as características ideais para cada aplicação. Nesta nova área, a nanotecnologia, novos materiais continuam a ser descobertos, modelados e desenvolvidos, como é o caso de materiais bidimensionais.

Máquinas em Nanoescala                                          

As máquinas moleculares em nanoescala mais complexas são proteínas encontradas dentro das células, geralmente na forma de complexos multiproteicos. Algumas máquinas biológicas são proteínas motoras, como a miosina, que é responsável pela contração muscular; a cinesina, que move a carga dentro das células para longe do núcleo ao longo dos microtúbulos, e a dineína, que move a carga dentro das células em direção ao núcleo e produz o batimento axonemal de cílios móveis e flagelos. Na verdade, [o cílio móvel] é uma nanomáquina composta de talvez mais de seiscentas proteínas em complexos moleculares, muitos dos quais também funcionam independentemente como nanomáquinas. Ligantes flexíveis permitem que os domínios proteicos móveis conectados por eles para recrutar os seus parceiros de ligação e induzir uma alosteria de longo alcance via dinâmica de domínio de proteína. Outras máquinas biológicas são responsáveis ​​pela produção de energia, por exemplo ATP sintase, que aproveita a energia de gradientes de prótons através das membranas para conduzir um movimento semelhante a uma turbina usado para sintetizar ATP, a moeda de energia de uma célula. Ainda outras máquinas são responsáveis pela expressão gênica, incluindo ADN polimerases para replicar DNA, ARN-polimerases para produzir mRNA, o spliceossomo para remover íntrons e o ribossomo para sintetizar proteínas. Essas máquinas e sua dinâmica em nanoescala são muito mais complexas do que qualquer máquina molecular que já tenha sido construída artificialmente.

Referências                                                                 

1- Pesquisas realizadas pelos alunos do 9º ano “B”, do Colégio Externato São José, Goiânia-Goiás, em outubro de 2022.

2- https://wikipedia.org

3- www.mackenzie.br