Nanotecnología

Índice

 Introducción......................................................................................... Pág. 2

 Objetivos del trabajo ........................................................................... Pág. 3

 Concepto de nanotecnología............................................................... Pág. 4-5

 Historia de la nanotecnología.............................................................. Pág. 6-9

 Nanotecnología y nano ciencia........................................................... Pág. 10-11

 Química del Carbono.......................................................................... Pág. 12-18

 Formas alotrópicas

 Fullerenos

 Nanotubos

 Química del Silicio............................................................................. Pág. 19-20

 Nano catálisis y su aplicación en química.......................................... Pág. 22-23

 Aplicaciones de la nanotecnología.................................................... Pág. 24-29

 Beneficios de la nanotecnología ....................................................... Pág. 30-36

 Riesgos de la nanotecnología ........................................................... Pág. 37

 Conclusión ........................................................................................ Pág. 38-39

 Anexos: Algunas noticias sobre nanotecnología............................... Pág. 40-42

Introducción.

La nanotecnología es una ciencia que se dedica al estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación, y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano (milésima parte de un millón) escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala.

Ésta ciencia es muy reciente, nace en el año 1959 cuando Richard Feynmann (considerado el padre de la nanotecnología) realiza una conferencia donde expone la idea de poder traspasar los límites de la física y poder visualizar los átomos.

Los objetivos fundamentales de la nanotecnología se basan primero en colocar cada átomo en su lugar correspondiente, también conseguir que casi cualquier estructura sea consistente con las leyes de la física y la química que podemos especificar y describir a nivel atómico, y por último lograr que los costes de fabricación no excedan, ampliamente, el coste de las materias primas y la energía empleados en el proceso.

Tomando en cuenta los conocimientos previos que tenemos sobre esta tecnología, podríamos afirmar que esta tendrá un carácter primordial para el descubrimiento y tratamiento de diversas enfermedades, en el conocimiento de nuevas estructuras y su manipulación, mejorando así, la calidad de vida de las personas.

Por eso podremos decir que la nanotecnología se convertirá en una gran potencia mundial.

Objetivos del Trabajo

Reconocer en la nanotecnología:

 Conceptos básicos

 ¿Qué es la nanotecnología?

 ¿Qué es nano?

 ¿Qué relación tiene con la nano ciencia?

 Función.

 Aplicación.

 Importancia.

 Ventajas.

 Riesgos.

Lo que se espera del trabajo y disertación:

 Que las personas estén informadas e interesarlas sobre las aplicaciones que tiene la nanotecnología, su importancia y todas las contribuciones al conocimiento que se tiene hoy de nuestro entorno tanto químico, biológico y físico.

Concepto de "Nanotecnología"

La palabra Nanotecnología se utiliza para definir el conjunto de técnicas que permiten manipular la materia al nivel de sus moléculas y átomos. El prefijo "nano" hace referencia a la milmillonésima parte de un metro. Comprender el potencial de esta tecnología requiere saber que las propiedades físicas y químicas de la materia cambian a escala nanométrica: la conductividad eléctrica, el color, la resistencia, la elasticidad y la reactividad (entre otras propiedades) se comportan de manera diferente a como lo hacen en los mismos elementos a mayor escala.

La Nanotecnología como modo de producción se aplica en diferentes campos, entre los que se destacan el de los materiales, la electrónica, la medicina , la energía, y ciencias que estudiamos día a día como la química , biología y física.

La investigación y desarrollo sobre Nanotecnología y los productos que resultan de ella existen hace décadas. Su desarrollo se puede esquematizar definiendo tres corrientes:

 Nanotecnología por tamaño: se persigue la construcción de estructuras y dispositivos cada vez más pequeños, llegando a escalas nanométricas.

 Nanotecnología por operación: se investiga sobre nuevas características de los materiales mediante su manipulación a escala atómica o molecular.

 Nanotecnología por método de fabricación: se refiere al bottom-up assembly o molecular self-assembly, es decir, la unión o conjugación de átomos y moléculas para crear una estructura nueva y más compleja.

El inicio de las investigaciones llegó de la mano de la Nanotecnología por tamaño; es decir, de la miniaturización de los productos. En este ámbito se está llegando actualmente a límites físicos a partir de los cuales se hace necesaria la investigación sobre la manipulación de los materiales a escala atómica o molecular (Nanotecnología por operación). Estas dos corrientes, por tanto, han ido de la mano durante estos años, aunque parece que la primera va a dejar espacio a un mayor desarrollo de la segunda en un futuro próximo. La tercera corriente de investigación (por método de fabricación), según los expertos, aún genera incertidumbre. La posibilidad de crear estructuras nuevas podría ser una gran revolución, pero no está aún desarrollada a nivel del público consumidor.

La nanotecnología tiene tres objetivos fundamentales, los cuales son:

1. Colocar cada átomo en el lugar adecuado.

2. Conseguir que casi cualquier estructura sea consistente con las leyes de la física y la química que podemos especificar y describir a nivel atómico.

3. Lograr que los costes de fabricación no excedan, ampliamente, el coste de las materias primas y la energía empleadas en el proceso.

Historia de la nanotecnología

(Cronología)

Antecedentes:

 Todo empezó en el año 400 A.c. cuando los griegos crearon los términos elemento y átomo para describir los componentes más diminutos de la materia.

 Años cuarenta Von Neuman estudia la posibilidad de crear sistemas que auto-reproducen para así reducir costos.

Comienzo de la historia

1. 1959: Richard Feynman (padre de la nanotecnología) da el punto de salida con la charla: "A mi modo de ver, los principios de la Física no se pronuncian en contra de la posibilidad de maniobrar las cosas átomo por átomo".

1966: Se realiza la película "viaje alucinante", que cuenta la travesía de un científico a través del cuerpo humano. Los científicos reducen su tamaño al de una partícula y se introducen en el interior del cuerpo de un investigador para destrozar el tumor que lo está matando. Por primera vez en la historia se considera esto como una verdadera posibilidad científica.

1974: Norio Taniguchi acuña el término nanotecnología, para diferenciar entre nano escala y micro escala, con 1000 unidades de diferencia de escala.

1961:

• Se inventa el microscopio de efecto túnel (STM), que permite observar una molécula con resolución atómica. Los investigadores Heinrich Rohrer y Gerd Karl Binning, de IBM, recibieron el Nobel de Física en 1986 por ello.

• El primer artículo científico sobre nanotecnología, “Protein Design as a Pathway to Molecular Manufacturing.” Del Dr. K. Eric Drexler, sugiere que se pueden construir máquinas complejas y funcionales.

1985: Nuevo Hito: se descubre la estructura de los fullerenes o buckyballs.

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1986: Se inventa el microscopio de fuerza atómica (AFM), un nuevo microscopio de proximidad para manipular átomos uno a uno mediante el contacto físico del sensor y el átomo.

1989: IBM deletrea IBM con un microscopio de efecto túnel. Se desplazaron 35 átomos de Xenón.

1991: Sumo Lijima, de la sede de NEC en Japón, descubre los nanotubos de carbono.

1993:

• El equipo del Weizmann Institute of Sciene en Israel crea las primeras nano estructuras con propiedades sorprendentes, lo cual lleva a la creación de las “cuerdas” de nanotubos; se despierta así el interés internacional por las propiedades físicas y químicas de los nanotubos de carbono.

• Warren Robinett, UNC, y R. Stanley Williams, UCLA, crean un nano manipulador, un aparato conectado a un STM que permite a los investigadores no solo ver los átomos sino también sentirlos.

1996:

• Richard Smalley es galardonado con el Nobel de Química por colaborar en el descubrimiento en 1985 de los fullerenes C-60.

• George Whitesides diseña circuitos de chips para ordenadores de 30 nanómetros de ancho. En dichos circuitos, cada chip tiene

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