Nanotecnología

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Nanotecnología
Representación animada de un nanotubo de carbono

La nanotecnolog√≠a es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulaci√≥n de la materia a una escala menor que un micr√≥metro, es decir, a nivel de √°tomos y mol√©culas (nanomateriales). Lo m√°s habitual es que tal manipulaci√≥n se produzca en un rango de entre uno y cien nan√≥metros. Se tiene una idea de lo peque√Īo que puede ser un nanobot sabiendo que un nanobot de unos 50 nm tiene el tama√Īo de 5 capas de mol√©culas o √°tomos -depende de qu√© est√© hecho el nanobot-.

Nano es un prefijo griego que indica una medida (10-9 = 0,000 000 001), no un objeto; de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.

Contenido

Definición

La nanotecnolog√≠a es el estudio, dise√Īo, creaci√≥n, s√≠ntesis, manipulaci√≥n y aplicaci√≥n de materiales, aparatos y sistemas funcionales a trav√©s del control de la materia a nano escala, y la explotaci√≥n de fen√≥menos y propiedades de la materia a nano escala. Cuando se manipula la materia a la escala tan min√ļscula de √°tomos y mol√©culas, demuestra fen√≥menos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, cient√≠ficos utilizan la nanotecnolog√≠a para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades √ļnicas. La nanotecnolog√≠a promete soluciones vanguardistas y m√°s eficientes para los problemas ambientales, as√≠ como muchos otros enfrentados por la humanidad.

Historia

El ganador del premio Nobel de Física (1965), Richard Feynman fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en el célebre discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnológico de California) el 29 de diciembre de 1959 titulado En el fondo hay espacio de sobra (There's Plenty of Room at the Bottom).

Otras personas de esta área fueron Rosalind Franklin, James Dewey Watson y Francis Crick quienes propusieron que el ADN era la molécula principal que jugaba un papel clave en la regulación de todos los procesos del organismo y de aquí se tomó la importancia de las moléculas como determinantes en los procesos de la vida. Aquella podría usarse para solucionar muchos de los problemas de la humanidad, pero también podría generar armas muy potentes.

Pero estos conocimientos fueron m√°s all√°, ya que con esto se pudo modificar la estructura de las mol√©culas como es el caso de los pol√≠meros o pl√°sticos que hoy en d√≠a encontramos en nuestros hogares. Pero hay que decir que a este tipo de mol√©culas se les puede considerar ‚Äúgrandes‚ÄĚ.

Con todos estos avances el hombre tuvo una gran fascinaci√≥n por seguir investigando m√°s acerca de estas mol√©culas, ya no en el √°mbito de materiales inertes, sino en la b√ļsqueda de mol√©culas org√°nicas en nuestro organismo.

Hoy en día la medicina tiene más interés en la investigación en el mundo microscópico ya que en él se encuentran posiblemente las alteraciones estructurales que provocan la enfermedad, y no hay que decir de las ramas de la medicina que han salido mas beneficiadas como es la microbiología, inmunología, fisiología; en fin, casi todas las ramas de la medicina.

Con todos estos avances han surgido nuevas ciencias, por ejemplo, la Ingeniería Genética que hoy en día es discutida debido a repercusiones como la clonación o la mejora de especies.

Inversión

Algunos países en vías de desarrollo ya destinan importantes recursos a la investigación en nanotecnología. La nanomedicina es una de las áreas que más puede contribuir al avance sostenible del Tercer Mundo, proporcionando nuevos métodos de diagnóstico y cribaje de enfermedades, mejores sistemas para la administración de fármacos y herramientas para la monitorización de algunos parámetros biológicos.

Actualmente, alrededor de 40 laboratorios en todo el mundo canalizan grandes cantidades de dinero para la investigaci√≥n en nanotecnolog√≠a. Unas 300 empresas tienen el t√©rmino ‚Äúnano‚ÄĚ en su nombre, aunque todav√≠a hay muy pocos productos en el mercado.

Algunos gigantes del mundo inform√°tico como IBM, Hewlett-Packard ('HP)' NEC e Intel est√°n invirtiendo millones de d√≥lares al a√Īo en el tema. Los gobiernos del llamado Primer Mundo tambi√©n se han tomado el tema muy en serio, con el claro liderazgo del gobierno estadounidense, que para este a√Īo ha destinado 570 millones de d√≥lares a su National Nanotechnology Initiative.

En Espa√Īa, los cient√≠ficos hablan de ‚Äúnanopresupuestos‚ÄĚ. Pero el inter√©s crece, ya que ha habido algunos congresos sobre el tema: en Sevilla, en la Fundaci√≥n San Telmo, sobre oportunidades de inversi√≥n, y en Madrid, con una reuni√≥n entre responsables de centros de nanotecnolog√≠a de Francia, Alemania y Reino Unido en la Universidad Aut√≥noma de Madrid.

Las empresas tradicionales podr√°n beneficiarse de la nanotecnologia para mejorar su competitividad en sectores habituales, como textil, alimentaci√≥n, calzado, automoci√≥n, construcci√≥n y salud. Lo que se pretende es que las empresas pertenecientes a sectores tradicionales incorporen y apliquen la nanotectologia en sus procesos con el fin de contribuir a la sostenibilidad del empleo. Actualmente la cifra en uso cotidiano es del 0,1 %. Con la ayuda de programas de acceso a la nanotecnologia se prev√© que en 2014 sea del 15 % en el uso y la producci√≥n manufacturera.

Ensamblaje interdisciplinario

La característica fundamental de nanotecnología es que constituye un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales que están altamente especializados. Por tanto, los físicos juegan un importante rol no sólo en la construcción del microscopio usado para investigar tales fenómenos sino también sobre todas las leyes de la mecánica cuántica. Alcanzar la estructura del material deseado y las configuraciones de ciertos átomos hacen jugar a la química un papel importante. En medicina, el desarrollo específico dirigido a nanopartículas promete ayuda al tratamiento de ciertas enfermedades. Aquí, la ciencia ha alcanzado un punto en el que las fronteras que separan las diferentes disciplinas han empezado a diluirse, y es precisamente por esa razón por la que la nanotecnología también se refiere a ser una tecnología convergente.

Una posible lista de ciencias involucradas sería la siguiente:

Nanotecnología avanzada

La nanotecnología avanzada, a veces también llamada fabricación molecular, es un término dado al concepto de ingeniería de nanosistemas (máquinas a escala nanométrica) operando a escala molecular. Se basa en que los productos manufacturados se realizan a partir de átomos. Las propiedades de estos productos dependen de cómo estén esos átomos dispuestos. Así por ejemplo, si reubicamos los átomos del grafito (compuesto por carbono, principalmente) de la mina del lápiz podemos hacer diamantes (carbono puro cristalizado). Si reubicamos los átomos de la arena (compuesta básicamente por sílice) y agregamos algunos elementos extras se hacen los chips de un ordenador.

A partir de los incontables ejemplos encontrados en la biolog√≠a se sabe que miles de millones de a√Īos de retroalimentaci√≥n evolucionada puede producir m√°quinas biol√≥gicas sofisticadas y estoc√°sticamente optimizadas. Se tiene la esperanza que los desarrollos en nanotecnolog√≠a har√°n posible su construcci√≥n a trav√©s de algunos significados m√°s cortos, quiz√°s usando principios biomim√©ticos. Sin embargo, K. Eric Drexler y otros investigadores han propuesto que la nanotecnolog√≠a avanzada, aunque quiz√° inicialmente implementada a trav√©s de principios mim√©ticos, finalmente podr√≠a estar basada en los principios de la ingenier√≠a mec√°nica.

Determinar un conjunto de caminos a seguir para el desarrollo de la nanotecnología molecular es un objetivo para el proyecto sobre el mapa de la tecnología liderado por Instituto Memorial Battelle (el jefe de varios laboratorios nacionales de EEUU) y del Foresigth Institute. Ese mapa debería estar completado a finales de 2006.

Futuras aplicaciones

Seg√ļn un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canad√°, las quince aplicaciones m√°s prometedoras de la nanotecnolog√≠a son:[cita requerida]

  • Almacenamiento, producci√≥n y conversi√≥n de energ√≠a.
  • Armamento y sistemas de defensa.
  • Producci√≥n agr√≠cola.
  • Tratamiento y remediaci√≥n de aguas.
  • Diagn√≥stico y cribaje de enfermedades.
  • Sistemas de administraci√≥n de f√°rmacos.
  • Procesamiento de alimentos.
  • Remediaci√≥n de la contaminaci√≥n atmosf√©rica.
  • Construcci√≥n.
  • Monitorizaci√≥n de la salud.
  • Detecci√≥n y control de plagas.
  • Control de desnutrici√≥n en lugares pobres.
  • Inform√°tica.
  • Alimentos transg√©nicos.
  • Cambios t√©rmicos moleculares (Nanotermolog√≠a).

Aplicaciones actuales

Nanotecnologia aplicada al envasado de alimentos

Una de las aplicaciones de la nanotecnología en el campo de envases para alimentación es la aplicación de materiales aditivados con nanoarcillas, que mejoren las propiedades mecánicas, térmicas, barrera a los gases, entre otras; de los materiales de envasado. En el caso de mejora de la barrera a los gases, las nanoarcillas crean un recorrido tortuoso para la difusión de las moléculas gaseosas, lo cual permite conseguir una barrera similar con espesores inferiores, reduciendo así los costes asociados a los materiales.

Los procesos de incorporación de las nanopartículas se pueden realizar mediante extrusión o por recubrimiento, y los parámetros a controlar en el proceso de aditivación de los materiales son: la dispersión nanopartículas, la interacción de las nanopartículas con la matriz, las agregaciones que puedan tener lugar entre las nanopartículas y la cantidad de nanopartículas incorporada.

Enlaces externos


Wikimedia foundation. 2010.

Mira otros diccionarios:

  • nanotecnologia ‚ÄĒ s. f. Capacidade de manipular um √°tomo, uma mol√©cula ou um conjunto de mol√©culas. (Trata se de uma nova disciplina que versa o problema da tecnologia em mecanismos com grandezas de nan√īmetro, ou seja, da ordem dos bilion√©simos do metro. A… ‚Ķ   Dicion√°rio da L√≠ngua Portuguesa

  • Nanotecnolog√≠a ‚ÄĒ La nanotecnolog√≠a es un conjunto de t√©cnicas que se utilizan para manipular la materia a la escala de √°tomos y mol√©culas. Nano es un prefijo que indica una medida, no un objeto. A diferencia de la biotecnolog√≠a, donde bio indica que se manipula… ‚Ķ   Enciclopedia Universal

  • nanotecnolog√≠a ‚ÄĒ {{ÔľÉ}}{{LM N26984}}{{„Äď}} {{ÔľĽ}}nanotecnolog√≠a{{ÔľĹ}} ‚ÄĻna¬∑no¬∑tec¬∑no¬∑lo¬∑g√≠¬∑a‚Äļ {{„Ää}}‚Ėć s.f.{{„Äč}} Tecnolog√≠a que maneja elementos de niveles at√≥mico y molecular para crear nuevas estructuras ‚Ķ   Diccionario de uso del espa√Īol actual con sin√≥nimos y ant√≥nimos

  • nanotecnologia ‚ÄĒ pl.f. nanotecnologie ‚Ķ   Dizionario dei sinonimi e contrari

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  • Tekes ‚ÄĒ La Agencia Tecnol√≥gica Nacional (TEKES) es un organismo p√ļblico finland√©s encargado de la promoci√≥n y financiaci√≥n de la investigaci√≥n aplicada, del desarrollo tecnol√≥gico y de la innovaci√≥n en Finlandia. Tekes se cre√≥ en 1983, dependiendo del M¬ļ ‚Ķ   Wikipedia Espa√Īol


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