A nanotecnologia, ciência e tecnologia que foca as propriedades especiais dos materiais de tamanho nanométrico, está se tornando um dos mais promissores campos de pesquisa da atualidade. Ela não possui uma tecnologia específica, mas interdisciplinar, baseada na física, química, biologia, engenharias, computação, e medicina. Esta pequena grande ciência, como referida por Gary Stix, tem despertado a imaginação de pesquisadores, fabricantes e até mesmo da população, e teve um grande impulso nos EUA, em 2000, após a National Nanotechnology Initiative identificá-la como uma área emergente de interesse na ional. Reconhecendo sua importância e imenso potencial, muitas agências federais declaram a pesquisa em nanotecnologia como principal prioridade. Assim, os países desenvolvidos têm investido muito em nanotecnologia. Somente os Eua investem em torno de 2 bilhões de dólares por ano. Há previsão de que o segmento da nanotecnologia atingirá uma movimentação em torno de 1 trilhão de dólares em dez anos. No Brasil, a pesquisa em nanotecnologia ainda está começando. Desde 2001 o governo federal vem estimulando diretamente as pesquisas na área a partir da criação de quatro redes brasileiras de atuação no segmento de nanociência e nanotecnologia. A previsão de investimentos até 2007 era de 80 milhões de reais.
A nanotecnologia teve seu inicio com o físico Richard Feynman, quando, em 1959, realizou uma conferência no Califórnia Institute of Technology, em que afirmou que um futuro não muito distante os cientistas poderiam manipular átomos e colocá-los onde bem entendessem, desde que as leis da natureza fossem mantidas, possibilitando a construção de novos materiais inexistentes na natureza. Na universidade de Tóquio, em 1974, o professor Norio Taniguchi, em seu primeiro artigo sobre o assunto, atribuiu o seguinte conceito para nanotecnologia: “A nanotecnologia consiste principalmente no processo de separação, consolidação, e deformação dos materiais por um átomo ou uma molécula”. Mais tarde, em 1992, Eric Drexler propôs não somente manipular átomos, mas a construção de nanorobôs que podiam criar diferentes objetos e até mesmo identificar e destruir seres vivos nocivos ao corpo humano, como vírus ou bactérias.
O prefixo nano da palavra nanotecnologia, que em grego significa anão, refere-se à dimensão da ordem de magnitude de 10º do metro. Embora os limites não sejam rígidos, considera-se que acima de 1 um tem-se o macro mundo e entre 1 e 999nm tem-se o chamado nano mundo, que abrange a nanotecnologia. Nesta faixa de tamanho, as propriedades dos materiais emergem do comportamento coletivo dos átomos e moléculas que, em conjunto, passam a exibir propriedades químicas, físicas, óticas, magnéticas e elétricas diferentes da sua forma individual. Por exemplo, o aumento da área superficial em partículas de dimensões nanométricas confere aos materiais maior reatividade e maior penetração nas células. Assim, inspirando-se em fundamentos da natureza, cientistas são capazes de auto-arranjar átomos em estruturas com propriedades controladas e desejadas. Duas estratégias de fabricação são utilizadas atualmente em nanotecnologia: a denominada top down, na qual estruturas nanométricas são produzidas por meio de quebra de materiais por moagem, nanolitografia ou engenharia de precisão, e a denominada bottom up, a qual permite que nanoestruturas sejam formadas de átomos ou moléculas individuais capazes de se auto-arranjar ou organizar. Atualmente, essa ultima estratégia tem sido particularmente utilizada na indústria farmacêutica, para o desenvolvimento de materiais capazes de encapsular e liberar gradualmente ingredientes ativos. Para esses sistemas serem efetivos os ativos encapsulados devem ser entregues no local apropriado, sua concentração em níveis adequados por longos períodos de tempo, além da prevenção da sua degradação.
