nano- es un prefijo griego que indica una medida, 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 trabaja.
La nanotecnología promete mejores beneficios nuevos y más eficientes para solucionar los problemas ambientales como muchos otros usados en esta humanidad. Las nanotecnologías prometen beneficios de todo tipo, desde aplicaciones médicas nuevas o más eficientes a soluciones de problemas ambientales y muchos otros; sin embargo, el concepto de nanotecnología aún no es muy conocido en la sociedad.
Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro (10^(-9) metros). Para comprender el potencial de esta tecnología es clave saber que las propiedades físicas y químicas de la materia cambian a escala nanométrica, lo cual se debe a efectos cuánticos. La conductividad eléctrica, el calor, la resistencia, la elasticidad, la reactividad, entre otras propiedades, se comportan de manera diferente que en los mismos elementos a mayor escala.
Aunque en las investigaciones actuales con frecuencia se hace referencia a la nanotecnología (en forma de motores moleculares, computación cuántica, etcétera), es discutible que la nanotecnología sea una realidad hoy en día. Los progresos actuales pueden calificarse más bien de nanociencia, cuerpo de conocimiento que sienta las bases para el futuro desarrollo de una tecnología basada en la manipulación detallada de las estructuras moleculares.
Ensamblaje interdisciplinario
Una posible lista de ciencias involucradas sería la siguiente:
Bioquímica
Biología molecular
Física
Electrónica
Informática
Matemáticas
Nanotecnología avanzada
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, principalmente) 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 puede producir máquinas biológicas sofisticadas y estocásticamente 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.
Las diez tecnologías avanzadas que cambiarán el mundo (según el MIT)
1. Redes de sensores sin cables (Wireless Sensor Networks)
2. Ingeniería inyectable de tejidos (Injectable Tissue Engineering)
3. Nano-células solares (Nano Solar Cells)
4. Mecatrónica (Mechatronics)
5. Sistemas informáticos Grid (Grid Computing)
6. Imágenes moleculares (Molecular Imaging)
7. Litografía Nano-impresión (Nanoimprint Lithography)
8. Software fiable (Software Assurance)
9. Glucomicas (Glycomics)
10. Criptografía Quantum (Quantum Cryptography)
Las
nuevas estructuras con precisión atómica, tales como nanotubos de carbón, o pequeños instrumentos para el interior del cuerpo humano pueden introducirnos en una nueva era, tal como señala Charles Vest (ex-presidente del MIT). Los avances nanotecnológicos protagonizarían de esta forma la sociedad del conocimiento con multitud de desarrollos con una gran repercusión en su instrumentación empresarial y social.La nanociencia está unida en gran medida desde la década de los 80 con Drexler y sus aportaciones a la"nanotecnología molecular", esto es, la construcción de nanomáquinas hechas de átomos y que son capaces de construir ellas mismas otros componentes moleculares. Desde entonces Eric Drexler (personal webpage), se le considera uno de los mayores visionarios sobre este tema. Ya en 1986, en su libro "Engines of creation" introdujo las promesas y peligros de la manipulación molecular. Actualmente preside el Foresight Institute.
El padre de la "nanociencia", es considerado Richard Feynman, premio Nóbel de Física, quién en 1959 propuso fabricar productos en base a un reordenamiento de átomos y moléculas. En 1959, el gran físico escribió un artículo que analizaba cómo los ordenadores trabajando con átomos individuales podrían consumir poquísima energía y conseguir velocidades asombrosas.
Existe un gran consenso en que la nanotecnología nos llevará a una segunda revolución industrial en el siglo XXI tal como anunció hace unos años, Charles Vest (ex-presidente del MIT).
Supondrá numerosos avances para muchas industrias y nuevos materiales con propiedades extraordinarias (desarrollar materiales más fuertes que el acero pero con solamente diez por ciento el peso), nuevas aplicaciones informáticas con componentes increíblemente más rápidos o sensores moleculares capaces de detectar y destruir células cancerígenas en las partes más dedicadas del cuerpo humano como el cerebro, entre otras muchas aplicaciones.
Podemos decir que muchos progresos de la nanociencia estarán entre los grandes avances tecnológicos que cambiarán el mundo.
El uso de la Nanotecnología molecular (MNT) en los procesos de producción y fabricación podría resolver muchos del los problemas actuales. Por ejemplo:
Las enfermedades infecciosas causan problemas en muchas partes del mundo. Productos sencillos como tubos, filtros y redes de mosquitos podrían reducir este problema.
La información y la comunicación son herramientas útiles, pero en muchos casos ni siquiera existen. Con la nanotecnología, los ordenadores serían extremadamente baratos.
Muchos sitios todavía carecen de energía eléctrica. Pero la construcción eficiente y barata de estructuras ligeras y fuertes, equipos eléctricos y aparatos para almacener la energía permitirían el uso de energía termal solar como fuente primaria y abundante de energía.
El desgaste medioambiental es un serio problema en todo el mundo. Nuevos productos tecnológocos permitirían que las personas viviesen con un impacto medioambiental mucho menor.
Muchas zonas del mundo no pueden montar de forma rápida una infraestructura de fabricación a nivel de los países más desarrollados. La fabricación molecular puede ser auto-contenida y limpia: una sola caja o una sola maleta podría contener todo lo necesario para llevar a cabo la revolución industrial a nivel de pueblo.
La nanotecnológica molecular podría fabricar equipos baratos y avanzados para la investigación médica y la sanidad, haciendo mucho mayor la disponibilidad de medicinas más avanzados. Muchos problemas sociales se derivan de la pobreza material, los problemas sanitarios y de la ignorancia. La nanotecnología molecular podrían contribuir a reducir en grandes medidas a todos estos problemas y al sufrimiento humano asociado con ellos.
Beneficios de la Nanotecnología Molecular
- Beneficios de la Nanotecnología
La nanotecnología puede resolver muchos problemas humanos
Nanotecnología puede resolver muchos problemas relacionados con el agua
Nanotecnología y la agricultura
Nanotecnología y la energía solar
Nanotecnología para mejorar el entorno de las personas
Nanotecnología como una solución para la brecha digital
Nanotecnología y medicina
Nanotecnología y los beneficios para el medioambiente
Nanotecnología para eliminar las causas de muchos problemas sociales.
- 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 obesidad en lugares incivilizados
Informática.
Alimentos transgénicos
Energias 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.
Aplicaciones de la Nanotecnología ya en el mercado.
Nanotecnología y el sector textil
Nanotecnología y su impacto para la construcción.
La nanotecnología puede crear una red de Internet basada en energía solar.
Nanotubos
Nanotubos capaces de desplazar nano cantidades de metales fundido.
Nanomedicina
Avances y artículos de nanotecnología
· Mejorará nuestra calidad de vida
· Nanotubos de carbono
· Nanotecnología contra el cáncer
· Nanotecnología y exploración espacial
· Nanotecnología: la próxima revolución
· Nanotecnología y Deportes
· Nanotecnología y Medicina
· Nanotecnología e Informática
· La primera Nanoválvula
· Nanotecnología e Isuficiencia Renal
· Europa apuesta por la nanomedicina
· Nanotecnología y Neurociencia
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