NANOTECNOLOGÍA                                                      Iván Alexander Cueva                                  ...
el cuerpo para ayudar a los médicos a ubicar                sin embargo, el concepto de nanotecnología aún no esenfermedad...
fascinación por seguir investigando más acerca de estas     El mundo de la medicina es muy complejo, por lo quemoléculas, ...
La Nanotecnología avanzada, llamada también                      Almacenamiento, producción y conversión de“Fabricación M...
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  • Nanotec Latina es la primer empresa Argentina dedicada a la Transferencia Nanotecnológica, nos hemos constituido para sumar esfuerzos al conjunto de ideas y hechos relacionados con la Nanotecnología que se desarrollan y se desarrollarán en el futuro. Queremos asociarnos a la divulgación, promoción y venta de artículos cuyo corazón sea la Nanotecnología. Representamos empresas Nanotecnológicas de todo el mundo en Argentina y América Latina, a través de nuestra página web en español: www.nanoteclatina.com
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Nanotecnologia

  1. 1. NANOTECNOLOGÍA Iván Alexander Cueva Universidad Politécnica Salesiana icueva@est.ups.edu.ecASTRACT el propósito de este artículo es que el mundo Una de las características fundamentales de los seres humanos es su capacidad para desarrollar técnicas queconozca todas las aplicaciones de esta ciencia, que trabaja con lo los ayuden a alterar y modificar el medio en el que viven,minúsculo de la materia y es aplicable a casi todas las áreas para adaptarlo a sus necesidades. Esto es lo queincluso a la electrónica. conocemos con el nombre de tecnología. Todo lo que construimos, incluidas las herramientas que utilizamos, sirven en mayor o menor medida para cumplir esaLa nanociencia está unida en gran medida desde la década de los función. Las grandes revoluciones tecnológicas, como la80 con Drexler y sus aportaciones a la “nanotecnología industrial iniciada en siglos anteriores, o la reciente en elmolecular", esto es, la construcción de nano máquinas hechas de área de la informática y las telecomunicaciones, siempreátomos y que son capaces de construir ellas mismas otros han supuesto un cambio radical que afecta nuestras vidas, mejorándolas y haciéndolas más confortables.componentes moleculares. Y cada una de ellas fue precedida por avances en los conocimientos que poseemos sobre el mundo, tal comoINTRODUCCIÓN ha sucedido durante estas últimas décadas en el estudio de los átomos y las moléculas, lo que nos ha dado un entendimiento bastante profundo sobre la materia. La nanotecnología no es más que la aplicación de los conocimientos científicos que poseemos sobre estos pequeñísimos ladrillos universales con el fin de generar técnicas específicas que nos sirvan para reordenar estos átomos y moléculas de la manera que queramos. Si bien la descripción es simple, la revolución que está en el horizonte posiblemente haga que el impacto que tuvo Internet en nuestras vidas parezca pequeño. Con la habilidad de crear tecnologías que actúen a un nivel atómico, nuestra capacidad para alterar el medio en el que vivimos y adaptarlo a nuestras necesidades se vuelve virtualmente infinita. Llegar al fondo para tocar el cielo. 1959: El físico americano, Richard Feyman dio una Figura 1. Louis Pasteur conferencia en la American Physical Society, anunciando la posibilidad que se llegue a fabricar instrumentos a partir de átomos.Fue el químico y microbiólogo francés Louis Pasteurquien dijo “el rol de lo infinitamente pequeño esinfinitamente grande”, y no estaba equivocado en lo 1981: Gerd Binning y Heinrich Rohererabsoluto. Si bien es cierto que su dicho se refería a en la IBM, desarrollaron el microscopiobacterias y otros microorganismos, en la actualidad se electrónicode túnel de barrido (STM), que hizo posiblevuelve cada vez más profético al encontrarnos con el ver átomos individuales y más tarde, moverlos.vertiginoso reino de la nanotecnología. 1985: Los químicos Richard Smalley, Robert Cult yLos científicos definen a la nanotecnología como el Harry Kroto, descubrieron el carbono 60, unaestudio del control de la materia a un nivel atómico o molécula de carbono de forma de pelota de football de 0.molecular. Y si bien puede sonar más a magia que a 7 nano-metros, que hoy en día tiene muchos potencialesciencia, resulta ser exactamente lo que hacen. En la usos en nano-tecnología.última década los estudios y aplicaciones prácticas eneste campo han crecido exponencialmente, así como suuso en ficciones futuristas de cine y televisión, que 1993: Nano-partículas semiconductoras emiten luz ensuelen retratar el tema de forma poco seria o fantástica. paquetes cuánticos, que se pueden unir a moléculas en
  2. 2. el cuerpo para ayudar a los médicos a ubicar sin embargo, el concepto de nanotecnología aún no esenfermedades. Ellas fueron preparadas por químicos del muy conocido en la sociedad.Massachusetts Institute of Technology. Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro1997: Los ingenieros de la US Company Lucent (10 ^ (-9) metros). Para comprender el potencial de estaTechnologies en New Jersey, construyen un tecnología es clave saber que las propiedades físicas ytransistor de silicón de 60 nano-metros de ancho. químicas de la materia cambian a escala nanométrica, lo cual se debe a efectos cuánticos. La conductividad2000: Investigadores de la Universidad de Cornell, eléctrica, el calor, la resistencia, la elasticidad, laextraen de una célula un motor bio-molecular de 80 reactividad, entre otras propiedades, se comporta denano-metros de ancho y le agregan un rotor de metal manera diferente que en los mismos elementos a mayorpara crear un motor nano-mecánico. escala.2001: Investigadores de la IBM en Nueva Yorky de la Universidad de Delft en Holanda construyen un Aunque en las investigaciones actuales con frecuenciacircuito lógico usando nano-tubos de carbón. se hace referencia a la nanotecnología (en forma de motores moleculares, computación cuántica, etcétera),2003: El gobierno de Inglaterra encarga a una comisión es discutible que la nanotecnología sea una realidad hoyque prepare un informe acerca delas repercusiones en día. Los progresos actuales pueden calificarse mássociales, éticas y experimentales acerca de los bien de nanociencia, cuerpo de conocimiento que sientaefectos de la nano-tecnología. las bases para el futuro desarrollo de una tecnología basada en la manipulación detallada de las estructuras2004: El jugador de tenis Roger Federer, gana el moleculares.campeonato de Wimbledon usando una raquetareforzada por nano-tubos de carbón.2005: Estimaciones de la National ScienceFoundation de los Estados Unidos cree que para esteaño el mercado de la nano-tecnología alcanzaría a untrillón de dólares.DEFINICIÓNLA NANOTECNOLOGÍALa nanotecnologia es el estudio, diseño, creación,síntesis, manipulación y aplicación de materiales,aparatos y sistemas funcionales a través del control de Figura 2. Nanotecnologíala materia a nano escala, y la explotación de fenómenosy propiedades de la materia a nano escala. HISTORIACuando se manipula la materia a la escala tanminúscula de átomos y moléculas, demuestra El ganador del premio Nobel de Física (1965), Richardfenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo Feynman fue el primero en hacer referencia a lastanto, científicos utilizan la nanotecnología para crear posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en elmateriales, aparatos y sistemas novedosos y poco célebre discurso que dio en el Caltech (Institutocostosos con propiedades únicas Tecnológico de California) el 29 de diciembre de 1959 titulado Abajo hay espacio de sobra (Theres Plenty ofNano- es un prefijo griego que indica una medida, no un Room at the Bottom).objeto, de manera que la nanotecnología se caracterizapor ser un campo esencialmente multidisciplinar, ycohesionado exclusivamente por la escala de la materia La nano-tecnología se refiere a la creación ycon la que trabaja. control de objetos a una nano-escala. No es una disciplina como la química o la física, sino más bien es una herramienta para manipular materiales a muyLa nanotecnología promete soluciones nuevas y más pequeña escala. La nano-tecnología seeficientes para los problemas ambientales, así como ha desarrollado después que se comenzó a observarmuchos otros enfrentados por la humanidad. Las que los materiales pueden cambiar dramáticamente susnanotecnologías prometen beneficios de todo tipo, propiedades en la medida que se reduce su tamaño,desde aplicaciones médicas nuevas o más eficientes a hasta ser pequeños grupos de átomos.soluciones de problemas ambientales y muchos otros; Con todos estos avances el hombre tuvo una gran
  3. 3. fascinación por seguir investigando más acerca de estas El mundo de la medicina es muy complejo, por lo quemoléculas, ya no en el ámbito de materiales inertes, sino todos los beneficios de la nanotecnología para medicinaen la búsqueda de moléculas orgánicas que se tardarán en hacerse evidentes. No obstante, otrosencontrarán en nuestro organismo. beneficios llegarán de forma inmediata. Las herramientas de la investigación y la práctica de laHoy en día la medicina se le da más interés a la medicina serán menos costosos y más potentes.investigación en el mundo microscópico ya que en este Investigación y diagnóstica serán más eficaces, lo quese encuentran posiblemente las alteraciones permitirá una capacidad de respuesta más rápida paraestructurales que provocan la enfermedad, y no hay que tratar nuevas enfermedades.decir de las ramas de la medicina que han salido masbeneficiadas como es la microbiología. Inmunología,fisiología, en fin casi todas las ramas de la medicina. Numerosos pequeños sensores, ordenadores y diversos aparatos implantables de bajo coste permitirán unCon todos estos avances han surgido también nuevas control continuo sobre la salud de pacientes así comociencias como es la ingeniería genética que hoy en día tratamiento automático. Serán posibles diversos tipostodos han oído escuchar acerca de las repercusiones nuevo de tratamiento.que puede traer la humanidad como es la clonación o lamejora de especies. Entre estas ciencias también se Y mientras los costes de la medicina bajan y elencuentra otras no muy conocidas como es la tratamiento de enfermedades más seguro, así susnanotecnología, a la cual se le puede definir como beneficios serán experimentados por muchas másaquella que se dedica a la fabricación de la tecnología personas en todo el mundo.en miniatura. Una posible lista de ciencias involucradas sería laLa nanotecnología, a diferencia de la ingeniería siguiente:genética, todavía no esta en pasos de desarrollo; Se lepuede considerar como “ una ciencia teórica” ya quetodavía no se le ha llevado a la practica ya que aún no  electrónicaes viable, pero las repercusiones que acarreara para el  medicinafuturo son inmensas.  informática  físicaCARACTERÍSTICAS NANOTECNOLOGÍA AVANZADA Figura 3. Nanotecnología en la Figura 4. Nanotecnología Avanzada alimentaciónLa característica fundamental de la nanotecnología esque constituye un ensamblaje interdisciplinar de varioscampos de las ciencias naturales que están altamenteespecializados. Por tanto, los físicos juegan unimportante rol no sólo en la construcción del microscopiousado para investigar tales fenómenos sino tambiénsobre todas las leyes de la mecánica cuántica.La nanotecnología molecular tendrá muchos impactossobre el sector de la medicina en general. Figura 4. Un Ordenador Molecular es un millón de veces más eficaz que un ordenador basado en chips de silicio.
  4. 4. La Nanotecnología avanzada, llamada también  Almacenamiento, producción y conversión de“Fabricación Molecular”, es un término dado al concepto energía.de ingeniería de nanosistemas (máquinas a escalananométrica) operando a escala molecular. Se basa en  Armamento y sistemas de defensa.los productos manufacturados, se realizan a partir deátomos. Las propiedades de estos productos dependen  Producción Agrícolade cómo estén esos átomos dispuestos. Así porejemplo, si reubicamos los átomos podemos hacer  Tratamiento y remediación de aguas.diamantes. Si reubicamos los átomos de la arena(compuesta básicamente por sílice) y agregamos  Diagnostico y cribaje de enfermedades.algunos elementos extras se hacen los chips de unordenador.  Sistemas de administración de fármacos.A partir de los incontables ejemplos encontrados en la  Procesamiento de alimentos.biología se sabe que miles de millones de años deretroalimentación evolucionada puede producir  Remediación de la contaminación atmosférica.máquinas biológicas sofisticadas y estocásticamenteoptimizadas. Se tiene la esperanza que los desarrollos  Construcción.en nanotecnología harán posible su construcción através de algunos significados más cortos, quizás  Monitorización de la salud.usando principios biomiméticos. Sin embargo, K. EricDrexler y otros investigadores han propuesto que la  Detección y control de Plagas.nanotecnología avanzada, aunque quizá inicialmenteimplementada a través de principios miméticos,  Control de desnutrición en lugares pobres.finalmente podría estar basada en los principios de laingeniería mecánica.  Informática.Determinar un conjunto de caminos a seguir para el  Alimentos transgénicos.desarrollo de la nanotecnología molecular es un objetivopara el proyecto sobre el mapa de la tecnología liderado Los campos que están experimentando contínuospor Instituto Memorial Battelle (el jefe de varios avances son:laboratorios nacionales de EEUU) y del ForesigthInstitute. Ese mapa debería estar completado a finalesde 2006.  Energias alternativas, energía del hidrógeno, pilas (células) de combustible, dispositivos de ahorro energético.FUTURAS APLICACIONES  Administración de medicamentos, especialmente para combatir el cáncer y otras enfermedades.  Computación cuántica, semiconductores, nuevos chips.  Seguridad. Microsensores de altas prestaciones. Industria militar.  Aplicaciones industriales muy diversas: tejidos, deportes, materiales, automóviles, cosméticos, pinturas, construcción, envasados alimentos, pantallas planas...  Contaminación medioambiental.  Prestaciones aeroespacioles: nuevos materiales, etc.  Fabricación molecular. Figura 5. Futuras Aplicaciones RIESGOS POTENCIALESSegún informes de Investigadores de reconocidasUniversidades, las catorce aplicaciones másprometedoras de la nanotecnología son:  La potencia de la nanotecnología podría ser la causa de una nueva carrera de armamentos entre dos países competidores. La producción
  5. 5. de armas y aparatos de espionaje podría tener un coste mucho más bajo que el actual siendo  Los nuevos materiales implementados en la además los productos más pequeños, potentes medicina ha reducido considerablemente el y numerosos. costo a las diferentes intervenciones que se hacen a diario, en un futuro se estudia la  La producción poco costosa y la duplicidad de posibilidad de crear robots que puedan entrar diseños podría llevar a grandes cambios en la en nuestro organismo, que son las maquinas economía. moleculares de reparación, que podrán manipular nuestro ADN.  La sobre explotación de productos baratos podría causar importantes daños al medio ambiente. 9 BIBLIOGRAFIA  El intento por parte de la administración de controlar estos y otros riesgos podría llevar a la [1] http://www.portalciencia.net/nanotecno/ aprobación de una normativa excesivamente rígida que, a su vez, crease una demanda para [2] http://images.google.com.ec/images?hl=e un mercado negro que sería tan peligroso como s&um=1&sa=1&q=Louis+Pasteur&btnG=B imparable porque sería muy fácil traficar con uscar&aq=f&oq=&start=0 productos pequeños y muy peligrosos como las nanofábricas. [3] http://www.euroresidentes.com/futuro/nan otecnologia/aplicaciones_nanotecnologia/ nanotecnologia_aplicaciones.htmSUSTANCIAS VISCOSAS [4] http://urbanres.blogspot.com/2009/01/nanRecientemente, un nuevo estudio ha mostrado como otecnologia-definicion-y.htmleste peligro de la “sustancia viscosa gris” es menosprobable que ocurra de como originalmente se pensaba. [5] http://www.google.com/imgres?imgurl=httpK. Eric Drexler considera un escenario accidental con ://elblogverde.com/wp-sustancia viscosa gris improbable y así lo declara en las content/uploads/2010/08/nanotecnologia.júltimas ediciones de Engines of Creation. El escenario pg&imgrefursustancia viscosa gris clamaba la Tree Sap Answer:¿Qué oportunidades existen de que un coche pudiera [6] http://www.redusers.com/nanotecnologiaser mutado a un coche salvaje, salir fuera de la carreteray vivir en el bosque solo de savia de árbol?. Sin [7] http://nextwave.universia.net/salidas-embargo, se han identificado otros riesgos mayores a profesionales/nano/index.htmlargo plazo para la sociedad y el entorno. [8] http://www.creces.cl/new/index.asp?imUna variante de esto es la “Sustancia viscosa verde”, un at=%20%20%3E%20%206&tc=3&nc=5&escenario en que la nanobiotecnología crea una art=1925máquina nanométrica que se autoreplica que consumetodas las partículas orgánicas, vivas o muertas, creandoun cieno -como una masa orgánica muerta. En ambos [9] http://buenasiembra.com.ar/ecologia/articucasos, sin embargo, sería limitado por el mismo los/riesgos-de-la-aplicacion-de-la-mecanismo que limita todas las formas vivas (que nanotecnologia-586.htmlgeneralmente ya actúan de esta manera): energía [10]disponible. http://www.universidades- rusia.com/latinoamerica/paginasbody/orivo8 CONCLUSIONES cacional/nanotecnologia.htm  La nanotecnología es la ciencia del futuro ya [11] http://www.google.com/search?hl=es&pq= que con ella podemos dar solución a muchos nanotecnologia+en+la+medicina&xhr=t&q problemas que antes no era posible. =nanotecnologia+aplicaciones&cp=17&ba v=on.2,or.r_gc.r_pw.&biw=1280&bih=699  Se pueden hacer muchos elementos mediante &um=1&ie=UTF- esta ciencia con la manipulación de materia 8&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi dándole muchas formas, manipulando sus propiedades y hasta llegar a cambiar sus dimensiones.  En la medicina es muy aplicable en la cura para el cáncer ya que mediante esta ciencia se puede detectar más eficazmente las células cancerígenas y atacarlas directamente.

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