Nano Tecnologia

Historia

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 el célebre 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).

Otras personas de esta área fueron Rosalind Franklin, James Dewey Watson y Francis Crick quienes propusieron que el ADN era la molécula principal que jugaba un papel clave en la regulación de todos los procesos del organismo, revelando la importancia de las moléculas como determinantes en los procesos de la vida.

Pero estos conocimientos fueron más allá, ya que con esto se pudo modificar la estructura de las moléculas, como es el caso de los polímeros o plásticos que hoy en día encontramos en nuestros hogares. Pero hay que decir que a este tipo de moléculas se les puede considerar “grandes”.

Hoy en día la medicina tiene más interés en la investigación en el mundo microscópico, ya que en él se encuentran posiblemente las alteraciones estructurales que provocan las enfermedades, y no hay que decir de las ramas de la medicina que han salido más beneficiadas como es la microbiología, inmunología, fisiología; han surgido también nuevas ciencias como la Ingeniería Genética, que ha generado polémicas sobre las repercusiones de procesos como la clonación o la eugenesia.

Objetivos

GENERAL

Identificar la aplicación y la importancia de la nanotecnología. Además explicar que es la nanotecnología y ver su composición química y sus reacciones en la ingeniería industrial.

Específicos

- Explicar qué es exactamente la Nanotecnología y presentar de manera concisa los conceptos fundamentales de esta ciencia.

- Analizar la aplicación en las grandes industrias y conocer sus ventajas y desventajas en la aplicación.

- Identificar que problemas puede ocasionar la nanotecnología al medio ambiente.

CONCEPTOS

La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala. Cuando se manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.

También podemos definirla como desarrollo y producción de artefactos en cuyo funcionamiento resulta crucial una dimensión de menos de 100 nanómetros (1 nanómetro, nm, equivale a 10-9 metros). Se espera que, en el futuro, la nanotecnología permita obtener materiales con una enorme precisión en su composición y propiedades. Estos materiales podrían proporcionar estructuras con una resistencia sin precedentes y ordenadores o computadoras extraordinariamente compactos y potentes. La nanotecnología podría conducir a métodos revolucionarios de fabricación átomo por átomo y al empleo de cirugía a escala celular.

Hoy en día la medicina tiene más interés en la investigación en el mundo microscópico, ya que en él se encuentran posiblemente las alteraciones estructurales que provocan las enfermedades, y no hay que decir de las ramas de la medicina que han salido más beneficiadas como es la microbiología, inmunología, fisiología; han surgido también nuevas ciencias como la Ingeniería Genética, que ha generado polémicas sobre las repercusiones de procesos como la clonación o la eugenesia.

EL NANO

Se define al "NANO" como la milésima parte de un millón, es decir un nanómetro representa la milmillonésima parte de un metro o lo que es lo mismo decir la millonésima parte de un milímetro.

EL ATOMO

El átomo es la unidad de materia más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Está compuesto por un núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. El núcleo está formado por protones, con carga positiva, y neutrones, eléctricamente neutros. Los electrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética.

NANOBOTS

También llamado nano agente, el término nanobot hace referencia a una máquina en la escala de los nanómetros.

Los nanobot es la fabricación de máquinas, o robots, de dimensiones manométricas. De una forma más específica, la nano robótica se refiere a la todavía hipotética ingeniería nanotecnología del diseño y construcción de robots. Otra definición usada algunas veces es la de una máquina capaz de operar de forma precisa con objetos de escala manométrica.

IMPACTO DE LA NANOTECNOLIGIA EN LA VIDA MODERNA

Su impacto en la vida moderna aún parece una historia de ciencia ficción. Fármacos que trabajan a nivel atómico, microchips capaces de realizar complejos análisis genéticos, generación de fuentes de energía inagotables, construcción de edificios con micro robots, combates de plagas y contaminación a escala molecular, son sólo algunos de los campos de investigación que se desarrollan con el uso de la nanotecnología, conocimiento que permite manipular la materia a escala manométrica, es decir, átomo por átomo.

Considerado por la comunidad científica internacional como uno de los más "innovadores y ambiciosos" proyectos de la ciencia moderna

Vinculado a la investigación científica desarrollada por las principales instituciones públicas de educación superior, la nanotecnología fomenta un modelo de colaboración interdisciplinario en campos como la llamada nano medicina -aplicación de técnicas que permitan el diseño de fármacos a nivel molecular-, la nanobiología y el desarrollo de micro conductores.

Actualmente, muchos productos generados por la nanotecnología han sido aplicados a la vida cotidiana de millones de personas, como el uso de materiales más livianos y resistentes, catalizadores con nanopartículas de platino en los vehículos para hacer más eficiente el consumo de combustible, hasta tecnología de punta en el desarrollo de proyectos espaciales.

La nanotecnología y el conocimiento de los procesos biológicos, químicos y físicos a nivel molecular, se convertirán en una de las revoluciones científicas más importantes para la humanidad, la cual debe ser difundida e incorporada en la sociedad con una amplia participación y apoyo por parte del Estado y la iniciativa privada.

La excelente calidad de las investigaciones desarrolladas por especialistas requiere de mayor impulso financiero que garantice el futuro de importantes proyectos y de un cambio en la cultura científica que permita que la mayoría de la población conozca el potencial de un nuevo campo científico que puede cambiar el futuro de la humanidad.

El principal reto será incorporar la nanotecnología como un nuevo campo multidisciplinario vinculado estrechamente a la sociedad, tanto por sus aplicaciones como por su potencialidad para resolver los problemas más urgentes, como el acceso a recursos energéticos, agua o alimentos.

La nanotecnología en la medicina

Nanomedicina

La nanomedicina es la rama de la medicina que aplica los conocimientos de nanotecnología en las ciencias y procedimientos médicos.

En la nano medicina se han clasificado tres partes principales para poder atender a una persona: el nano diagnóstico, la liberación controlada de fármacos y la medicina regenerativa.

Nano diagnostico.- El objetivo del nanodiagnostico es de identificar la aparición de una enfermedad en sus primeros estadios a nivel celular o molecular e idealmente al nivel de una sólo célula. Para posteriormente dar un buen tratamiento en base al diagnostico que se le da.

Nanomateriales usados:

Nanobiosensores de reconocimiento celular o molecular

Liberación controlada de fármacos.- El objetivo de la liberación controlada de fármacos como su nombre bien lo describe, es que una vez dada el diagnostico al paciente, se le suministre el medicamento de tal manera que este llegue a su destino y recién ahí empiece a reaccionar con la zona tratada. Para esto se utiliza tecnología para que en el transcurso del medicamento a través del organismo no se desperdicie el fármaco. Esto ayudara al paciente ya que se le suministrara menor cantidad de drogas pero que esto no influya en la eficacia del mismo. Liberándose cuando este en la zona requerida y no antes.

Nanomateriales usados:

Diferentes nanosistemas empleados para la dosificación controlada de fármacos

Medicina regenerativa.- El objetivo principal de esta área es el de regenerar o reemplazar los tejidos u órganos afectados, órganos mediante la aplicación de métodos procedentes de terapia génica, terapia celular, dosificación de sustancias bioregenerativas e ingeniería tisular.

Se cree que se podría reemplazar genes defectuosos o ausentes a través de la implantación en células humanas desde el exterior del mismo tipo de gen. Este proceso no resulta sencillo porque, como el ADN no puede traspasar las membranas células, se requiere la ayuda de un transportador. Ejemplos de este tipo de transportador incluyen un virus, un lisosoma o péptido especial. Un equipo europeo de investigadores ha desarrollado un nuevo método para

...