POR DORSEMAINE PATRICIA

La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis,

manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a

través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos

y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a

escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente

nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear

materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades

únicas.

Campos científicos en la Nanotecnología

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:

• Química

• Bioquímica

• Biología molecular

• Física

• Electrónica

• Informática

• Matemáticas

• Medicina

La Nanotecnología permite generar nuevas oportunidades de creación de riqueza y empleo.

También se considera que la nanotecnología puede hacer un aporte esencial a la solución de

problemas medioambientales de carácter mundial por el desarrollo de productos y procesos

más ajustados a usos específicos, el ahorro de recursos, y la disminución de emisiones y

residuos.

La nanotecnología es tan importante porque podría tener el potencial para resolver muchos de los problemas de la humanidad.

Si se desarrolla de forma responsable, la nanotecnología podría resolver problemas en los países más pobres del mundo tan importantes como enfermedades, hambre, falta de agua potable y falta de casas. Si se desarrolla de forma no responsable, la nanotecnología podría ser algo muy peligroso, permitiendo la fabricación de armas muy pequeñas con una fuerza de destrucción inimaginable. Algunos expertos creen que su impacto sobre nuestra vida será tan importante como en su día fue el impacto de la medicina o el impacto de los ordenadores.

Con ayuda de la nanotecnología, en el futuro se podrán lograr los siguientes beneficios:

Fabricar nuevos materiales como ropa que cambia de color, nuevos adhesivos, nuevos materiales para la construcción que se autolimpian, robots con capacidad de "ver" y "sentir"....

Nuevos tecnologías de la información, tales como la computación cuántica y microchips capaces de almacenar trillones de bytes de información en un aparato tan pequeño como la punta de un alfiler

Avances médicos, incluyendo la administración de medicinas y la detección y tratamiento de enfermedades como el cáncer. Con la nanotecnología se podrá construir pequeños "naves sanguíneas" que transportan medicinas directamente al tumor de un cáncer para destrozarlo.

Beneficios para el medioambiente como la purificación de agua, sistemas para controlar la contaminación, nuevas fuentes de energía sostenible y limpia etc.

“La química es el estudio de la materia y los cambio que ocurren en ella.”

Desde este momento podemos ver la fundamental importancia de la química en

la nanotecnología. Toda la materia está formada por átomos y la química nos

dice que la diversidad de materiales es debida a los diferentes átomos pero

sobre todo a las formas en las que se pueden acomodar los átomos. Los

átomos se juntan, como ya sabemos, para tener sus capas “llenas” y lo hacen

mediante enlaces iónicos y/o covalentes. Para la nanotecnología los enlaces son

fundamentales ya que por medio de ellos los átomos se combinan para formar

las moléculas que servirán para diversas aplicaciones.

La nanotecnología y sus aplicaciones están cada vez más presentes en nuestra vida

cotidiana, aunque hasta hace poco tiempo se consideraban ciencia ficción. La

medicina, la ingeniería, la informática, la mecánica, la física o la química son sólo

algunas de las disciplinas que ya se están beneficiando o pronto lo harán de las

posibilidades que ofrece la nanotecnología.

La Nanotecnología tiene infinitas aplicaciones, no obstante a continuación

haremos una síntesis de las más importantes.

Nanotecnología aplicada en el agua

El agua de uso doméstico se puede tratar y reciclar. Si se adoptasen estos pasos se podría

reducir el consumo del agua por al menos de 50% y, probablemente, hasta por un 90%.

Enfermedades relacionadas con el agua suponen la causa de la muerte de miles, tal vez

decenas de miles de niños cada día. Todo esto se podría prevenir con tecnología básica.

La nanotecnología molecular puede ofrecer

oportunidades similares en muchos otros ámbitos.

Tecnologías de tratamiento eléctrico mecánicos

sencillas y fiables pueden recuperar agua

contaminada para uso del sector agrícola o incluso

para el uso doméstico. Filtros físicos con poros de

una escala nanométrica pueden eliminar el 100% de

bacterias, virus y hasta prions. Una tecnología de

separación eléctrica que atrae a los iones a láminas

supercapacitor puede eliminar sales y metales

pesados.

La capacidad de reciclar el agua de cualquier fuente para cualquier uso podría ahorrar

enormes cantidades de agua y permitir el uso de recursos de agua hasta ahora no

aprovechables. Esto también podría eliminar muchos tipos de contaminación.

Nanotecnología aplicada en la energía solar

En la actualidad, la mayor fuente de energía se deriva de la quema de carburantes que

contienen carbón. Este proceso suele ser poco eficiente, no renovable y además conlleva

efectos secundarios nocivos para el medio ambiente.

La energía solar supondría una alternativa factible de energía en muchas zonas del mundo si

el coste de su producción y los terrenos necesarios para generarla fuesen suficientemente

económicos y los sistemas de almacenamiento suficientemente eficaces.

La generación de la electricidad solar depende de la conversión fotovoltaica o de la

concentración de luz solar directa. La conversión fotovoltaica funciona, en días nublados, con

una eficacia menor, mientras que el sistema de concentración de luz solar directa se puede

lograr sin semiconductores. En ambos casos, no se requiere mucho material, y los diseños

mecánicos pueden ser sencillos y relativamente fáciles de mantener. Siguiendo la

tendencia que se potenció con la ingeniería genética, de control corporativo desde la

semilla hasta el producto en el supermercado, la agricultura nanotecnológica

controlaría incluso los átomos que componen esos productos.

Nanotecnología aplicada a dispositivos nanoinformáticos

Usando nanotubos semiconductores, investigadores de varias empresas y laboratorios

han desarrollado circuitos de computación de funcionamiento lógico y transistores, las

puertas electrónicas lógicas de que están compuestos los chips incrementando su

velocidad, disminuyendo el consumo y aumentando las prestaciones. El desarrollo de

nanotransistores como las nanomemorias pueden ser cruciales para absorber las

crecientes e inmensas capacidades de procesamiento y memoria que demandan los

desarrollos multimedia, más aún cuando se observa que de acá al máximo diez años la

tecnología actual de semiconductores habrá agotado sus posibilidades de crecimiento.

Usando nanotubos semiconductores, investigadores de varias empresas y laboratorios

han desarrollado circuitos de computación de funcionamiento lógico y transistores, las

puertas electrónicas lógicas de que están compuestos los chips. En agosto de 2004, en

lo que es considerado un paso fundamental hacia la computadora molecular, una

compañía de sistemas de alta tecnología mostró el primer circuito de ordenamiento

lógico formado por nanotubos de carbono. Las computadoras moleculares basadas en

estos circuitos tienen el potencial de ser mucho más pequeñas y rápidas que las

actuales, además de consumir una cantidad considerablemente menor de energía.

Nanotecnología aplicada a la agricultura

Siguiendo la tendencia que se potenció con la ingeniería genética, de control corporativo

desde la semilla hasta el producto en el supermercado, la agricultura nanotecnológica

controlaría incluso los átomos que componen esos productos. Todas las corporaciones que

dominan el negocio mundial de los transgénicos están invirtiendo en nanotecnología.

Nanotecnología aplicada a la Medicina

La técnica desarrollada por este equipo consiste en introducir en la sangre nanotubos (redes

de átomos de carbono dispuestos de forma tubular) de platino que son 100 veces más

delgados que un cabello humano. Estos nanotubos pueden viajar por los vasos sanguíneos

más pequeños del cuerpo hasta llegar a cualquier parte del cerebro sin por ello afectar al flujo

normal de la sangre o a los intercambios gaseosos. Aunque desde hace tiempo se emplean las

arterias para introducir catéteres (sondas), en la actualidad se pretende utilizar un paquete

de nanotubos para intervenir en el cerebro. Cada uno de

estos nanotubos se utilizaría para medir la actividad eléctrica

de una célula nerviosa, lo que permitirá un conocimiento

mucho más exhaustivo del funcionamiento del cerebro que el

proporcionado por otras tecnologías, como la tomografía por

emisión de positrones o la resonancia magnética nuclear.

Nanotecnología en la Industria Textil

La moda en las prendas de vestir, además de tener fines estéticos, también empieza a incluir la nanotecnología para brindar otras opciones para vivir mejor como calmar el estrés, levantar el ánimo, repeler mosquitos, entre otros. Teniendo en cuenta la aromaterapia, que mediante el sentido del olfato que llega directo al cerebro, se crean prendas en las que se incluyen microcápsulas con esencias naturales que, en el momento de vestirlas, despliegan todos sus beneficios. Utilizando la tecnología del plasma y mediante un proceso absolutamente ecológico, se han creado prendas antimanchas que repelen la lluvia y cualquier líquido, bien sea vino, cava o sopa. Se encuentran las novedosas prendas antiestrés. No se trata de diseños con masajes incorporados, sino de prendas con microcápsulas de antiestáticos que evitan que las mujeres se carguen de la energía electroestática que desprende el teléfono móvil o el ordenador, que, además de facilitar la vida, consiguen llevar los nervios a flor de piel. Las prendas antimosquitos, que a través de un producto repelente encapsulado en las tramas del tejido consigue desviar los picotazos de este impertinente insecto. Prendas de vestir en materiales que mantienen la presión arterial, hasta calcetines que ayudan con los hongos.

Nanotecnología en los Invernaderos Al trasladar la actividad agrícola a invernaderos, se podría recuperar

mucho del agua utilizada a través de la deshumidificación del aire

residual, el tratamiento y reciclaje.

Además, la agricultura realizada en invernaderos requiere menos mano

de obra y menos terreno que la agricultura tradicional realizada en

terrenos al aire libre y ofrece cierta independencia de las condiciones

meteorológicas como por ejemplo cambios estacionales y sequías.

Otras Aplicaciones

Cremas de protección solar con nanopartículas que absorben los rayos UV.

Gafas y lentes con capas totalmente resistentes e imposibles de rayar.

Y aparatos tan diversos y comunes como impresoras, tocadores de CDs, airbags etc., cuya versiones más modernas contienen componentes logrados a través de la nanotecnología.

Mejores técnicas fotovoltaicas para fuentes de energía renovable.

Materiales más ligeros y más fuertes para la defensa, las industrias aeronáutica y automóvil y aplicaciones médicas

Envolturas "inteligentes" para el mercado de alimentos, que dan a los productos una apariencia de alimento fresco y de calidad

Tecnologías visuales que permiten pantallas mejores, más ligeras, finas y flexibles

Las llamadas técnicas de diagnóstica "Lab-on-a-chip" (literalmente "Laboratorio-en-un-micro (nano) chip".

- Energías alternativas, energía del hidrógeno, pilas (células) de combustible, dispositivos de ahorro energético.

- 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. Los productos adicionales, hoy disponible, que benefician de las características únicas de los nanomateriales, incluyen:

-Pinturas y capas a proteger contra la corrosión, rasguños y la radiación Herramientas para corte de metal

- Sunscreens y cosméticos

- Pelotas de tenis más duraderas

- Raquetas más fuertes y ligeras para jugar al tenis

- Ropa y colchones anti- manchas

- Vendas para quemaduras y heridas

- Tinta

- Convertidores catalíticos del automóvil.

- Complementos de camionetas

- Topes en los coches

Según un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en

Canadá, las quince aplicaciones más prometedoras de la nanotecnología son:

Almacenamiento, producción y conversión de energía.

Armamento y sistemas de defensa.

Producción agrícola.

Tratamiento y remediación de aguas.

Diagnóstico y cribaje de enfermedades.

Sistemas de administración de fármacos.

Procesamiento de alimentos.

Remediación de la contaminación atmosférica.

Construcción.

Monitorización de la salud.

Detección y control de plagas.

Control de desnutrición en lugares pobres.

Informática.

Alimentos transgénicos.

Cambios térmicos moleculares (Nanotermología).

ALGUNOS VIDEOS INTERESANTES:

http://www.youtube.com/watch?v=PwSMon3cXKM

http://www.youtube.com/watch?v=vPDqtCkELt0

http://www.youtube.com/watch?v=6sD0VHdPEBA

http://www.youtube.com/watch?v=DVWC0JCm_T0

http://www.youtube.com/watch?v=QJq40gjKpLs