"Feito sob encomenda, ”Uma frase que começou com a indústria de serviços, agora é vital para o futuro da manufatura. A produção industrial cresceu recentemente em seu ritmo mais rápido em mais de uma década, criando mais valor econômico por dólar gasto do que qualquer outro setor. Somando-se a esse impulso está a personalização - a capacidade de fazer o que você quiser, quando quiser, de maneira rápida e eficiente. Rápido, a personalização eficiente está se tornando uma realidade para engenheiros de alta tecnologia, estudantes e entusiastas do "criador". Crédito:NBC Learn, Escritório de Patentes e Marcas dos EUA, e National Science Foundation
Não faltam ideias sobre como usar a nanotecnologia, mas um dos maiores obstáculos é como fabricar alguns dos novos produtos em grande escala. Com o apoio da National Science Foundation (NSF), O engenheiro químico Jim Watkins da Universidade de Massachusetts (UMass) Amherst e sua equipe estão trabalhando para tornar a nanotecnologia mais prática para a fabricação em escala industrial.
Um dos projetos em que estão trabalhando no NSF Center for Hierarchical Manufacturing (CHM) é um processo roll-to-roll para nanotecnologia que é semelhante ao que é usado na fabricação tradicional. Eles também estão desenvolvendo um processo para fabricar revestimentos imprimíveis que melhoram a maneira como os painéis solares absorvem e direcionam a luz. Eles estão até investigando o uso de produtos em nanoescala de automontagem que podem ter aplicações em muitas indústrias.
"Novas nanotecnologias não podem impactar a economia dos EUA até que métodos práticos estejam disponíveis para a produção de produtos, usando-os em grandes volumes, a baixo custo. CHM está pesquisando as barreiras científicas e de engenharia fundamentais que impedem essa comercialização, e inovar em novas tecnologias para superar essas barreiras, "observa Bruce Kramer, consultor sênior da Divisão Civil da Diretoria de Engenharia da NSF, Inovação Mecânica e de Fabricação (CMMI), que financiou a pesquisa.
"O NSF Center for Hierarchical Manufacturing está desenvolvendo tecnologias de plataforma para a fabricação econômica de dispositivos e sistemas de próxima geração para aplicações em computação, eletrônicos, conversão de energia, conservação de recursos e saúde humana, "explica Khershed Cooper, um diretor de programa CMMI.
"O centro cria ferramentas de fabricação que permitem processos contínuos versáteis e de alta taxa para a fabricação de nanoestruturas que são sistematicamente integradas em estruturas de ordem superior usando técnicas de baixo para cima e de cima para baixo, "Cooper diz." Por exemplo, CHM está projetando e construindo continuamente, sistemas de nanofabricação rolo a rolo que podem imprimir, em alto volume, Nanoestruturas 3-D e nanodispositivos multicamadas com resolução de sub-100 nanômetros, e no processo, realizar nanossistemas híbridos eletrônicos-ópticos-mecânicos. "
Em 2012, A NSF concedeu US $ 55,5 milhões a consórcios de universidades para estabelecer três novos Centros de Pesquisa em Engenharia (ERCs) para promover a pesquisa e educação de nanossistemas interdisciplinares em parceria com a indústria. Nos próximos cinco anos, esses ERCs Nanosystems, ou NERCS, espera-se que avancem o conhecimento e criem inovações que abordem questões sociais significativas, como a saúde humana e as implicações ambientais da nanotecnologia. Ao mesmo tempo, eles irão aumentar a competitividade da indústria dos EUA. Os centros são:o NSF Nanosystems Engineering Research Center for Advanced Self-Powered Systems of Integrated Sensors and Technology (ASSIST), liderado pela North Carolina State University; o NSF Nanosystems Engineering Research Center for Nanomanufacturing Systems for Mobile Computing and Mobile Energy Technologies (NASCENT), liderado pela Universidade do Texas em Austin; e o NSF Nanosystems Engineering Research Center for Translational Applications of Nanoscale Multiferroic Systems (TANMS), liderado pela Universidade da Califórnia em Los Angeles. Conforme apropriado para as áreas específicas de pesquisa, cada NERC incluirá as implicações sociais e ambientais dos avanços científicos e tecnológicos nano-habilitados. Crédito:ilustrado por Narayanan Ramanan, Universidade Estadual da Carolina do Norte
