Nanotecnologia

INTRODUCCION

Introducción a la Nanotecnología La nanotecnología es la manipulación de la materia a escala del nanómetro (la millonésima parte de un milímetro), es decir, a escala de átomos y moléculas. A esa escala, la materia puede cambiar sus propiedades físicas y químicas, por ejemplo el color, la conductividad eléctrica, la resistencia. En esta perspectiva se borra el límite entre lo vivo y lo no vivo: todo tiene átomos. Sus más destacados proponentes prometen que esta tecnología nos va a liberar de casi todos los males: terminaría con la contaminación ambiental y la escasez de recursos (todo podría ser construido a partir de átomos ya existentes) y, por tanto, con la pobreza; encontraría la cura a las enfermedades y la mejor forma de administrarla al organismo; prolongaría la vida con nanorrobots que diagnosticarían enfermedades El año pasado, el mercado mundial de productos nanotecnológicos tenía un valor de 45 mil millones de dólares anuales -según estimaciones de la Nano Business Alliance- producidos por más de un centenar de empresas, entre ellas DuPont, IBM, Hewlett- Packard, Toyota, Mitshubishi, L' Oreal y BASF. Incluye la fabricación de nanotubos de carbono y nanopartículas de decenas de elementos que son utilizadas en las industrias de la construcción, la farmacéutica, la cosmética, la alimentación y la agricultura. Además, existe copiosa investigación en aplicaciones militares y de vigilancia por parte del ejército y la armada de Estados Unidos.

CONTENIDO

-HISTORIA DE LA NANOTECNOLOGIA

-DEFINION DE LA NANOTECNOLOGIA

-RAMAS DE LA NANOTECNOLOGIA

-APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGIA

-AVANCES DE LA NANOTECNOLOGIA

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 elCaltech (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.

DEFINICION

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.

RAMAS DE LA NANOTECNOLOGIA

En esta tecnología reciente hay tres ramas que fueron propuestos por el premio Novel "LAUREATE RICHARD SMALLEY" las cuales son:

1. La nanotecnología seca.

2. La nanotecnología húmeda.

3. La nanotecnología computacional.

La Nanotecnología seca:

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

También esta presente en la electronica, magnetismos y dispositivos óptico.

Auto ensamblaje controlado por computadora.Es también confundida con la miniaturización.

La 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 la interacción de escalas nanométricas.

La Nanotecnología Computacional:

Con esta rama se puede trabajar en el modelado y simulación de unas estructuras complejas de escalas nanométrica. Se puede manipular átomos utilizando los nano manipuladores por computadoras.

APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGIA

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 súper capacitor pueden 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 a 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 la actuales, además de consumir una cantidad considerablemente menor de energía. En cuanto a los transistores, un transistor a escala molecular tiene la misma capacidad que el clásico transistor de silicio. Para el 2007 se espera estar fabricando chips conteniendo mil millones de estos transistores, lo que le permitiría llegar a una velocidad de 20 Ghz con la energía de un voltio.

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

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