NANOTECNOLOGIA

             LA NANOTECNOLOGIA

REPRESENTACION DE UN NANOTUBO
DE CARBONO.

¿QUE ES LA NANOTECNOLOGIA?

La nanotecnología es la manipulación de la materia a escala nanométrica donde 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 se trabaja. Una descripción más generalizada de la nanotecnología fue establecida por la Iniciativa Nanotecnológica Nacional, la que define la nanotecnología como la manipulación de la materia con al menos una dimensión del tamaño de entre 1 a 100 nanómetros.

HISTORIA DE LA

NANOTECNOLOGIA

El ganador del premio Nobel de Física de 1965, Richard Feynman, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en un 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), en el que describe la posibilidad de la síntesis vía la manipulación directa de los átomos. El término "nanotecnología" fue usado por primera vez por Norio Taniguchi en el año 1974, aunque esto no es ampliamente conocido.

COMPARACIONESDE LOS TAMAÑOS DE
LOS NANOMATERIALES

Inspirado en los conceptos de Feynman, en forma independiente K. Eric Drexler usó el término "nanotecnología" en su libro del año 1986 Motores de la Creación: La Llegada de la Era de la Nanotecnología (en inglés: Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology), en el que propuso la idea de un "ensamblador" a nanoescala que sería capaz de construir una copia de sí mismo y de otros elementos de complejidad arbitraria con un nivel de control atómico. Para mediados de la década del 2000 nueva y sería atención científica comenzó a florecer. Proyectos emergieron para producir una hoja de ruta para la nanotecnología que se centraba en la manipulación atómica precisa de la materia y que discute las capacidades, metas y aplicaciones existentes y proyectadas.

Los gobiernos se movieron a la promoción y el financiamiento de la investigación en nanotecnología, comenzando por Estados Unidos con su Iniciativa Nanotecnológica Nacional, que formalizó la definición de la nanotecnología basada en el tamaño y ha invertido 3,7 mil millones de dólares para la investigación de la nanoescala. Debido a la variedad de potenciales aplicaciones que se puede dar, los gobiernos han invertido miles de millones de dólares en investigación de la nanotecnología. La Unión Europea ha invertido 1,2 mil millones y Japón 750 millones de dólares. 

La nanotecnología puede ser capaz de crear nuevos materiales y dispositivos con un vasto alcance de aplicaciones, tales como en la medicina, electrónica, biomateriales y la producción de energía. Por otra parte, la nanotecnología hace surgir las mismas preocupaciones que cualquier nueva tecnología, incluyendo preocupaciones acerca de la toxicidad y el impacto ambiental de los nanomateriales, y sus potenciales efectos en la economía global, así como especulaciones acerca de varios escenarios apocalípticos. Estas preocupaciones han llevado al debate entre varios grupos de defensa y gobiernos sobre si se requieren regulaciones especiales para la nanotecnología.

TIPOS DE NANOTECNOLOGIA

·         Según la forma de trabajo la nanotecnología se divide en:

a)     TOP-DOWN: Reducción de tamaño. Literalmente desde arriba (mayor) hasta abajo (menor). Los mecanismos y las estructuras se miniaturizan a escala nanométrica. Este tipo de Nanotecnología ha sido el más frecuente hasta la fecha, más concretamente en el ámbito de la electrónica donde predomina la miniaturización.

b)      BOTTOM-UP: Auto ensamblado. Literalmente desde abajo (menor) hasta arriba (mayor). Se comienza con una estructura nanométrica como una molécula y mediante un proceso de montaje o auto ensamblado, se crea un mecanismo mayor que el mecanismo con el que comenzamos. Este enfoque, que algunos consideran como el único y "verdadero" enfoque nanotecnológico, ha de permitir que la materia pueda controlarse de manera extremadamente precisa. De esta manera podremos liberarnos de las limitaciones de la miniaturización, muy presentes en el campo de la electrónica

·       Según el campo en el que se trabaja la nanotecnología se divide en:

a)     NANOTECNOLOGÍA HÚMEDA

Esta tecnología se basa en sistemas biológicos que existen en un entorno acuoso incluyendo material genético, membranas, encimas y otros componentes celulares.

También se basan en organismos vivientes cuyas formas, funciones y evolución, son gobernados por las interacciones de estructuras de escalas nanométricas. 

b)     NANOTECNOLOGÍA SECA

Es la tecnología que se dedica a la fabricación de estructuras en carbón, Silicio, materiales inorgánicos, metales y semiconductores.

También está presente en la electrónica, magnetismo y dispositivos ópticos.

Es también confundida con la micro miniaturización.

c)     NANOTECNOLOGÍA SECA Y HÚMEDA

Las ultimas propuestas tienden a usar una combinación de la nanotecnología húmeda y la nanotecnología seca

Una cadena de ADN se programa para forzar moléculas en áreas muy específicas dejando que uniones covalentes se formen sólo en áreas muy específicas.

Las formas resultantes se pueden manipulas para permitir el control posicional y la fabricación de nano estructuras.

d)     NANOTECNOLOGIA COMPUTACIONAL

Con esta rama se puede trabajar en el modelado y simulación de estructuras complejas de escala nanométrica.

Se puede manipular átomos utilizando los nanomanipuladores controlados por computadoras.

e)       NANOTECNOLOGIA AVANZADA

La nanotecnología avanzada, a veces también llamada fabricación molecular, es un término dado al concepto de ingeniería de nano-sistemas (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) 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 biología se sabe que miles de millones de años de retroalimentación evolucionada pueden producir máquinas biológicas sofisticadas y optimizadas. Se tiene la esperanza que los desarrollos en nanotecnología harán posible su construcción a través de algunos significados más cortos, quizás usando principios biomiméticos.

Sin embargo, K. Eric Drexler y otros investigadores han propuesto que la nanotecnología avanzada, aunque quizá inicialmente implementada a través de principios miméticos, finalmente podría estar basada en los principios de la ingeniería mecánica.

·                   FUTURAS APLICACIONES

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).

              AUTOR: SOFIA JAQUELINE JACOBO CASTELLANOS