Este documento trata sobre la nanotecnología y su historia. Explica que la nanotecnología involucra el control y manipulación de la materia a escala atómica y molecular. También describe algunas aplicaciones potenciales de la nanotecnología en campos como la medicina, electrónica, energía y más. Además, brinda detalles sobre hitos históricos clave en el desarrollo de esta ciencia.

1. NANOTECNOLOGÍA
Iván Alexander Cueva
Universidad Politécnica Salesiana
icueva@est.ups.edu.ec
ASTRACT el propósito de este artículo es que el mundo Una de las características fundamentales de los seres
humanos es su capacidad para desarrollar técnicas que
conozca 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 que
incluso 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 esa
La nanociencia está unida en gran medida desde la década de los función. Las grandes revoluciones tecnológicas, como la
80 con Drexler y sus aportaciones a la “nanotecnología industrial iniciada en siglos anteriores, o la reciente en el
molecular", esto es, la construcción de nano máquinas hechas de área de la informática y las telecomunicaciones, siempre
átomos 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 como
INTRODUCCIÓN 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 Pasteur
quien dijo “el rol de lo infinitamente pequeño es
infinitamente grande”, y no estaba equivocado en lo
1981: Gerd Binning y Heinrich Roherer
absoluto. Si bien es cierto que su dicho se refería a
en la IBM, desarrollaron el microscopio
bacterias y otros microorganismos, en la actualidad se
electrónicode túnel de barrido (STM), que hizo posible
vuelve 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 y
Los científicos definen a la nanotecnología como el Harry Kroto, descubrieron el carbono 60, una
estudio 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 potenciales
ciencia, resulta ser exactamente lo que hacen. En la usos en nano-tecnología.
última década los estudios y aplicaciones prácticas en
este campo han crecido exponencialmente, así como su
uso en ficciones futuristas de cine y televisión, que 1993: Nano-partículas semiconductoras emiten luz en
suelen retratar el tema de forma poco seria o fantástica. paquetes cuánticos, que se pueden unir a moléculas en

2. el cuerpo para ayudar a los médicos a ubicar sin embargo, el concepto de nanotecnología aún no es
enfermedades. Ellas fueron preparadas por químicos del muy conocido en la sociedad.
Massachusetts Institute of Technology.
Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro
1997: Los ingenieros de la US Company Lucent (10 ^ (-9) metros). Para comprender el potencial de esta
Technologies en New Jersey, construyen un tecnología es clave saber que las propiedades físicas y
transistor de silicón de 60 nano-metros de ancho. químicas de la materia cambian a escala nanométrica, lo
cual se debe a efectos cuánticos. La conductividad
2000: Investigadores de la Universidad de Cornell, eléctrica, el calor, la resistencia, la elasticidad, la
extraen de una célula un motor bio-molecular de 80 reactividad, entre otras propiedades, se comporta de
nano-metros de ancho y le agregan un rotor de metal manera diferente que en los mismos elementos a mayor
para crear un motor nano-mecánico. escala.
2001: Investigadores de la IBM en Nueva York
y de la Universidad de Delft en Holanda construyen un Aunque en las investigaciones actuales con frecuencia
circuito 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 hoy
que prepare un informe acerca delas repercusiones en día. Los progresos actuales pueden calificarse más
sociales, éticas y experimentales acerca de los bien de nanociencia, cuerpo de conocimiento que sienta
efectos de la nano-tecnología. las bases para el futuro desarrollo de una tecnología
basada en la manipulación detallada de las estructuras
2004: El jugador de tenis Roger Federer, gana el moleculares.
campeonato de Wimbledon usando una raqueta
reforzada por nano-tubos de carbón.
2005: Estimaciones de la National Science
Foundation de los Estados Unidos cree que para este
año el mercado de la nano-tecnología alcanzaría a un
trillón de dólares.
DEFINICIÓN
LA NANOTECNOLOGÍA
La nanotecnologia es el estudio, diseño, creación,
síntesis, manipulación y aplicación de materiales,
aparatos y sistemas funcionales a través del control de Figura 2. Nanotecnología
la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos
y propiedades de la materia a nano escala.
HISTORIA
Cuando se manipula la materia a la escala tan
minúscula de átomos y moléculas, demuestra El ganador del premio Nobel de Física (1965), Richard
fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo Feynman fue el primero en hacer referencia a las
tanto, científicos utilizan la nanotecnología para crear posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en el
materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco célebre discurso que dio en el Caltech (Instituto
costosos con propiedades únicas Tecnológico de California) el 29 de diciembre de 1959
titulado Abajo hay espacio de sobra (There's Plenty of
Nano- es un prefijo griego que indica una medida, no un Room at the Bottom).
objeto, de manera que la nanotecnología se caracteriza
por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y
cohesionado exclusivamente por la escala de la materia La nano-tecnología se refiere a la creación y
con 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 muy
La nanotecnología promete soluciones nuevas y más pequeña escala. La nano-tecnología se
eficientes para los problemas ambientales, así como ha desarrollado después que se comenzó a observar
muchos otros enfrentados por la humanidad. Las que los materiales pueden cambiar dramáticamente sus
nanotecnologías 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. fascinación por seguir investigando más acerca de estas El mundo de la medicina es muy complejo, por lo que
moléculas, ya no en el ámbito de materiales inertes, sino todos los beneficios de la nanotecnología para medicina
en la búsqueda de moléculas orgánicas que se tardarán en hacerse evidentes. No obstante, otros
encontrarán en nuestro organismo. beneficios llegarán de forma inmediata.
Las herramientas de la investigación y la práctica de la
Hoy 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 que
se encuentran posiblemente las alteraciones permitirá una capacidad de respuesta más rápida para
estructurales que provocan la enfermedad, y no hay que tratar nuevas enfermedades.
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. Numerosos pequeños sensores, ordenadores y diversos
aparatos implantables de bajo coste permitirán un
Con todos estos avances han surgido también nuevas control continuo sobre la salud de pacientes así como
ciencias como es la ingeniería genética que hoy en día tratamiento automático. Serán posibles diversos tipos
todos han oído escuchar acerca de las repercusiones nuevo de tratamiento.
que puede traer la humanidad como es la clonación o la
mejora de especies. Entre estas ciencias también se Y mientras los costes de la medicina bajan y el
encuentra otras no muy conocidas como es la tratamiento de enfermedades más seguro, así sus
nanotecnología, a la cual se le puede definir como beneficios serán experimentados por muchas más
aquella que se dedica a la fabricación de la tecnología personas en todo el mundo.
en miniatura.
Una posible lista de ciencias involucradas sería la
La nanotecnología, a diferencia de la ingeniería siguiente:
genética, todavía no esta en pasos de desarrollo; Se le
puede considerar como “ una ciencia teórica” ya que
todavía no se le ha llevado a la practica ya que aún no  electrónica
es viable, pero las repercusiones que acarreara para el  medicina
futuro son inmensas.
 informática
 física
CARACTERÍSTICAS
NANOTECNOLOGÍA AVANZADA
Figura 3. Nanotecnología en la Figura 4. Nanotecnología Avanzada
alimentación
La característica fundamental de la 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.
La nanotecnología molecular tendrá muchos impactos
sobre 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. 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 escala
nanométrica) operando a escala molecular. Se basa en  Armamento y sistemas de defensa.
los productos manufacturados, se realizan a partir de
átomos. Las propiedades de estos productos dependen  Producción Agrícola
de cómo estén esos átomos dispuestos. Así por
ejemplo, 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 un
ordenador.  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 de
retroalimentación evolucionada puede producir  Remediación de la contaminación atmosférica.
máquinas biológicas sofisticadas y estocásticamente
optimizadas. Se tiene la esperanza que los desarrollos  Construcción.
en nanotecnología harán posible su construcción a
través de algunos significados más cortos, quizás  Monitorización de la salud.
usando principios biomiméticos. Sin embargo, K. Eric
Drexler y otros investigadores han propuesto que la  Detección y control de Plagas.
nanotecnología avanzada, aunque quizá inicialmente
implementada a través de principios miméticos,  Control de desnutrición en lugares pobres.
finalmente podría estar basada en los principios de la
ingeniería mecánica.  Informática.
Determinar un conjunto de caminos a seguir para el  Alimentos transgénicos.
desarrollo de la nanotecnología molecular es un objetivo
para el proyecto sobre el mapa de la tecnología liderado Los campos que están experimentando contínuos
por Instituto Memorial Battelle (el jefe de varios avances son:
laboratorios nacionales de EEUU) y del Foresigth
Institute. Ese mapa debería estar completado a finales
de 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 POTENCIALES
Según informes de Investigadores de reconocidas
Universidades, las catorce aplicaciones más
prometedoras 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. 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.htm
SUSTANCIAS VISCOSAS
[4] http://urbanres.blogspot.com/2009/01/nan
Recientemente, un nuevo estudio ha mostrado como otecnologia-definicion-y.html
este peligro de la “sustancia viscosa gris” es menos
probable que ocurra de como originalmente se pensaba. [5] http://www.google.com/imgres?imgurl=http
K. 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.j
últimas ediciones de Engines of Creation. El escenario pg&imgrefur
sustancia viscosa gris clamaba la Tree Sap Answer:
¿Qué oportunidades existen de que un coche pudiera [6] http://www.redusers.com/nanotecnologia
ser mutado a un coche salvaje, salir fuera de la carretera
y 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.htm
largo plazo para la sociedad y el entorno.
[8] http://www.creces.cl/new/index.asp?im
Una 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=1925
máquina nanométrica que se autoreplica que consume
todas las partículas orgánicas, vivas o muertas, creando
un cieno -como una masa orgánica muerta. En ambos [9] http://buenasiembra.com.ar/ecologia/articu
casos, sin embargo, sería limitado por el mismo los/riesgos-de-la-aplicacion-de-la-
mecanismo que limita todas las formas vivas (que nanotecnologia-586.html
generalmente ya actúan de esta manera): energía [10]
disponible. http://www.universidades-
rusia.com/latinoamerica/paginasbody/orivo
8 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.