Lixin Dong

Professor
Universidade da Cidade de Hong Kong
Hong Kong, China

Educação:

• Ph.D., Engenharia de Micro Sistemas, Universidade de Nagoya
• Mestrado em Engenharia Mecânica, Universidade de Tecnologia de Xi'an
• Bacharelado em Engenharia Mecânica, Universidade de Tecnologia de Xi'an

Foco de Trabalho:

Dong se concentra em nanorrobótica e trabalha no Departamento de Engenharia Biomédica. Ele ofereceu cursos de pós-graduação em nanorrobótica, nanofabricação e nanossistemas, ensinando os blocos de construção, a fabricação, a montagem e a caracterização de alguns nanodispositivos e sistemas, como sistemas eletromecânicos, sistemas fotônicos e sistemas fluídicos. 

Conselhos aos alunos: 

“Seja voluntário em um laboratório de pesquisa para ter uma ideia do campo.” 

Links:

  – Laboratório de Sistemas Micro-/NanoRobóticos Avançados da Universidade da Cidade de Hong Kong

Entrevista:  

P: Em quais campos técnicos da Nanotecnologia seu trabalho se aplica melhor?
Dong:

• Nanoeletrônica
• Nanosensores e Nanoatuadores
• Nano-Metrologia e Caracterização
• Modelagem e Simulação
• Nanofabricação
• Nanoóptica, Nanofotônica e Nanooptoeletrônica
• Nanomagnética
• Nanoenergia, Meio Ambiente e Segurança
• Nanorobótica e Nanofabricação
• Nano-Biomedicina

P: Quando você descobriu que sua carreira se concentrava em nanotecnologia?  
Dong: No final de 1999, quando fui para o Japão para fazer meu doutorado, eu estava trabalhando originalmente com robôs de grande escala para fazer usinagem..... Antes disso, eu trabalhava com máquinas-ferramentas com foco em usinagem de precisão. Foi nessa época que transferi meu trabalho para a escala nanométrica. Tenho muito interesse em robótica - e a ideia de trabalhar com robótica em pequena escala é perfeita para mim.     

P: Em quais aplicações atuais de nanotecnologia você está trabalhando?    
Dong: A nanorrobótica é meu foco principal. Na verdade, a nanorrobótica tem dois grupos principais: um deles é voltado para a medicina, como os "médicos engolíveis", em que há robôs de tamanho nanométrico para fazer cirurgias dentro do corpo humano ou apenas fazer alguns diagnósticos. O outro grupo principal é a manipulação para fabricação, na verdade. Isso foi proposto por Richard Feynman - mas ele não forneceu os detalhes, os detalhes técnicos, mas disse que a física não diz não a essas coisas. Depois, Eric Drexler propôs algo como um motor de criação, ou seja, uma máquina para montar moléculas. Assim, você pode usar a nanomanipulação para criar moléculas, usando um método mecânico, muito diferente do método químico tradicional. Estou muito interessado nesses dois grupos. Na verdade, venho trabalhando com manipulação há anos - começando com a manipulação dentro do microscópio eletrônico de varredura e, depois, com o microscópio eletrônico de transmissão. Um deles é voltado para a medicina, como "médicos engolíveis", em que temos robôs de tamanho nanométrico para fazer cirurgias dentro do corpo humano ou apenas fazer alguns diagnósticos. O outro grande grupo é a manipulação para fabricação, na verdade. Isso foi proposto por Richard Feynman - mas ele não forneceu os detalhes, os detalhes técnicos, mas disse que a física não diz não a essas coisas. Depois, Eric Drexler propôs algo como um motor de criação, ou seja, uma máquina para montar moléculas. Assim, você pode usar a nanomanipulação para criar moléculas, usando um método mecânico, muito diferente do método químico tradicional. Estou muito interessado nesses dois grupos. Na verdade, venho trabalhando com manipulação há anos - começando com a manipulação dentro do microscópio eletrônico de varredura e depois no microscópio eletrônico de transmissão.     

P: Qual é a coisa mais gratificante em trabalhar com nanotecnologia?  
Dong: A nanotecnologia é um campo realmente empolgante... e um campo amplo, portanto, você pode aprender muitas coisas novas. Acho que tanto a robótica quanto a nanotecnologia também envolvem muitos subcampos interessantes. Por exemplo, a nanotecnologia envolve a nanofísica, a nanoquímica, os nanomateriais, a nanoeletrônica e a fotônica. Além disso, sempre me interessei por robótica. Com a robótica, queremos criar algo como nós mesmos e, é claro, isso também envolve tudo. O campo da nanotecnologia é simplesmente um campo muito interessante, que exige muita criatividade. Você pode fazer o que está pensando, sonhando ou imaginando. Portanto, é muito divertido e tudo é empolgante. Qualquer coisa que você criar pode ser a primeira já criada no mundo! Você pode transformar o impossível em possível.      

P: Há algum exemplo que você possa fornecer que mostre como algo em que você trabalhou impactou positivamente o mundo?  
Dong: Ah, sim....Eu tenho colaborado com outras pessoas na ETH Zurich em algo chamado "robôs nadadores". Chamamos isso de "flagelos artificiais de bactérias". Trata-se de uma bobina e, na verdade, podemos usar um campo magnético externo rotativo para fazer o robô girar e "nadar". Dito isso, acho que o impacto potencial pode ser muito grande, pois esse pode ser o primeiro protótipo do "médico engolível". Ainda é muito primitivo e está em um estágio preliminar, mas acho que o impacto potencial é alto. É empolgante trabalhar nessa área porque todos nós ainda estamos descobrindo novos nanomateriais e estruturas, o que mudará o que podemos fazer. Outro exemplo é a caracterização, em que podemos entender as diferentes propriedades dos nanomateriais ou nanoestruturas em uma única estrutura. Acho que o impacto do trabalho em nanotecnologia é muito fundamental, mas importante. E nós fornecemos algumas ferramentas experimentais para pessoas como cientistas de materiais, físicos, químicos e outros que mudarão os sistemas, produtos e soluções do futuro.      

P: Em quais áreas você prevê que a futura comercialização da nanotecnologia terá o maior impacto positivo no mundo?
Dong: Embora a futura comercialização da nanotecnologia envolva muitos campos, eu escolheria a nanoeletrônica pós-silício, como chips baseados em carbono e dispositivos quânticos, em que a manipulação nanorrobótica pode desempenhar um papel significativo na fabricação, montagem e caracterização. A moda de baixo para cima pode substituir os processos convencionais baseados em litografia. Outro aspecto que parece igualmente fantástico é a medicina nanorrobótica emergente, caracterizada pelo fornecimento de medicamentos direcionados, diagnóstico local, amostragem e terapia no corpo.

P: Qual você acha que foi o maior impacto que a nanotecnologia teve no mundo até agora?    
Dong: A primeira nanotecnologia utilizável foi, na verdade, o cantilever AFM com uma ponta de nanotubo, eu acho. Isso foi comercializado no início de 2000. Algumas pessoas, como o grupo de Meyya Meyyapan, ainda colaboram com isso. Eles abriram um spin-off para montar nanotubos e uma combinação de cantiléveres AFM para criar uma ponta de cantiléver AFM muito afiada e muito resistente. E acho que o uso de microscópios de sonda de varredura (SPM) é muito bem-sucedido, como exemplo de nanotecnologia. A nanolitografia com caneta de imersão baseada em um AFM foi comercialmente muito bem-sucedida. Meu próprio grupo está iniciando uma caneta-tinteiro de nanotubos para "escrever" diretamente nanoestruturas metálicas em 3D - darei uma palestra sobre isso amanhã na conferência IEEE-NANO. A caneta-tinteiro de nanotubos também pode usar um AFM como "gravador".     

P: Na última década, a nanotecnologia saiu do laboratório e está causando um impacto real na sociedade. Você trabalhou em algum esforço que ajudou a comercializar a nanotecnologia e resultou em novos produtos ou processos? 
Dong: Tenho trabalhado em uma impressora 3D para nanoestruturas metálicas com base na caneta-tinteiro de nanotubos que desenvolvemos há mais de dez anos e em um sistema de cirurgia nanorrobótica não invasiva com base nos nanorrobôs nadadores com o objetivo de comercialização. No entanto, ambos são projetos de médio ou longo prazo e ainda não há produtos disponíveist.

P: Sua formação universitária o ajudou em seu trabalho em nanotecnologia?  
Dong: Acho que sim. Mas você precisa se manter envolvido.... - há muitas conferências, e é importante se conectar. Na verdade, a nanotecnologia não é tão especial nos aspectos científicos, mas é mais importante nos aspectos tecnológicos e de engenharia. É por isso que Richard Feynman disse que talvez não tenhamos uma nova física aqui, mas teremos uma maneira completamente nova de mudar o mundo. Ele disse que "poderíamos organizar os átomos um a um, exatamente como queremos", para montar um novo mundo.    

P: Você tem um mentor? Você fez isso nos anos de faculdade?  
Dong: Sim, acho que sim, os orientadores forneceram alguma ajuda, mas acho que minhas ideias foram inspiradas principalmente pela colaboração. Por exemplo, criamos uma estrutura muito simples, uma esfera em um nanotubo. Mas nunca pensamos que isso fosse algo útil. Mas um amigo meu, uma vez, quando a viu, disse: "Bem, se você tiver um par disso, poderá fazer um aprimorador óptico!" Se você usar duas dessas nanoestruturas e colocá-las bem próximas umas das outras, poderá usar a ressonância de plasma de superfície para criar uma antena que funcione com a ressonância da luz. Essa é, de fato, uma estrutura muito interessante e tem aplicações muito importantes, por exemplo, podemos usar essa antena óptica para melhorar a absorção da energia solar das células solares. Você terá células solares melhores.   

P: Se você tivesse que fazer tudo de novo, ainda se concentraria em aplicações de nanotecnologia?  
Dong: Acho que essa é a carreira de minha vida, porque os sonhos do futuro são muito empolgantes. Trabalhando em nanoescala, você pode fazer praticamente tudo que é termodinamicamente estável. É possível montar qualquer coisa que você possa projetar. E eu me inspiro nas aplicações da nanotecnologia - acho que a medicina nanorrobótica é um exemplo muito importante - mesmo que se faça um progresso conservador nesse campo. Por exemplo, alguns de meus colaboradores estão trabalhando em cirurgias dentro dos olhos. No olho, você pode ver seus robôs, então é relativamente fácil. Isso é muito interessante. E a próxima etapa é o uso de medicamentos através dos vasos sanguíneos. É possível enviar alguns medicamentos por meio de um robô para que eles cheguem às células-alvo, como as células cancerígenas. Em seguida, considere a fabricação com nanotecnologia - para que você possa criar uma nova célula, por exemplo, depois de matar uma célula ruim. Se você encontrar uma célula que está ficando velha, poderá criar uma nova. Muitas coisas serão alteradas. Portanto, acho que a nanotecnologia é definitivamente um foco digno de uma vida. Pretendo continuar lutando contra os desafios da nanotecnologia porque o futuro é o que sonhamos.   

P: Que conselho você daria para estudantes pré-universitários?  
Dong: Estou incentivando meus alunos universitários de que a nanotecnologia pode ajudá-los a transformar sonhos em realidade, e isso é realmente incrível. Os estudantes pré-universitários podem começar a aprender agora, trabalhando com modelos - eles podem fazer modelos de moléculas e aprender com algumas micrografias, alguns sites e alguma ficção científica - na verdade, alguns exemplos da ficção científica estão se tornando realidade.