Luisa Fernanda Álvarez Atehortua 11*4 Nanotecnología Luisa Fernanda Álvarez Atehortua 11*4

La nanotecnología se refiere a la creación y control de objetos a una nano-escala. No es una disciplina como la química o la física, sino más bien es una herramienta para manipular materiales a muy pequeña escala. La nano-tecnología se ha desarrollado después que se comenzó a observar que los materiales pueden cambiar dramáticamente sus propiedades en la medida que se reduce su tamaño, hasta ser pequeños grupos de átomos.

2003: El gobierno de Inglaterra encarga a una comisión que prepare un informe acerca de las repercusiones sociales, éticas y experimentales acerca de los efectos de la nano-tecnología. 2004: El jugador de tenis Roger Federer, gana el campeonato de Wimbledon usando una raqueta reforzada por nano-tubos de carbón. 2005: Estimaciones de la National Science Foundation de los Estados Unidos cree que para este año el mercado de la nano-tecnología alcanzaría a un trillón de dólares.

Se piensa que se puede llegar a construir objetos usando átomos o moléculas, y en esta forma llegar a disponer por ejemplo, de chips de ultra alta capacidad de almacenaje, o inmensamente poderosos computadores, donde los cables tengan el diámetro de átomos y sus circuitos sean a escala manométricas, o tal vez máquinas a una nano-escala que se puedan ensamblar a si mismas. Pero se teme también que los productos a nano-escala puedan ser como venenos dentro de un organismo y que además puedan llegar a dañar el ambiente.

Los doctores han fabricado nano-partículas hechas de semiconductores para identificar tumores o tejidos inflamados, y dirigir hacia ellos terapias más efectivas. También se han creado materiales de un grosor nano-métrico para conseguir vidrios que se limpien a sí mismo o para lograr células solares más eficientes. Se han también producido cilindros de átomos de carbono, llamados nano-tubos de carbón, los que por su resistencia se han usado como partes en automóviles, o en equipos deportivos, como raqueta de tenis.

Nanotecnologia: Futuro 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 microrrobots, 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 nanométrica, es decir, átomo por átomo.

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 nanomedicina -aplicación de técnicas que permitan el diseño de fármacos a nivel molecular-, la nanobiología y el desarrollo de microconductores. Hoy existen más de 3 mil productos generados con nanotecnología, la mayoría para usos industriales, aunque las investigaciones más avanzadas se registran en el campo de la medicina y la biología.

La nanotecnología, es un campo científico que requiere de una colaboración multidisciplinaria muy estrecha que impida que los países menos desarrollados sigan rezagados ante los niveles alcanzados en Estados Unidos, Inglaterra y Japón, donde existe una opinión generalizada de que el futuro de la ciencia y el bienestar que pueda alcanzar la humanidad en un futuro está estrechamente vinculado con nuevas técnicas a nivel molecular. Hoy día, este campo científico está orientado a la ciencia molecular que hace posible diseñar microchips electrónicos capaces de identificar en sólo ocho minutos, al colocar una gota de sangre, las enfermedades que padeció la familia del paciente y a cuáles puede ser propenso, así como el diseño de modernos fármacos capaces de atacar el cáncer a nivel atómico sin causar daño a las células sanas

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.

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.

APLICACIONES Nos hemos centrado aquí en unos pocos productos en los que la nanotecnología es ya una realidad. Sin embargo, las aplicaciones a medio y largo plazo son infinitas. Los campos que están experimentando contínuos avances son: - 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.

MEDICINA El matrimonio entre medicina y nanotecnología se está convirtiendo en una pesadilla para el cáncer. El combate de la enfermedad a escala molecular permite detectar precozmente la enfermedad, identificar y atacar de forma más específica a las células cancerígenas. Por eso, el Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos (NCI) ha puesto en marcha la "Alianza para la nanotecnología en el cáncer", un plan que incluye el desarrollo y creación de instrumentos en miniatura para la detección precoz. En la administración de medicamentos, las nuevas técnicas son ya un hecho. "Los nanosistemas de liberación de fármacos actúan como transportadores de fármacos a través del organismo, aportando a estos una mayor estabilidad frente a la degradación, y facilitando su difusión a través de las barreras biológicas y, por lo tanto el acceso a las células diana", explica María José Alonso, investigadora de la Universidad de Santiago de Compostela, que trabaja en esta línea desde 1987. En el tratamiento del cáncer, asegura, "estos nanosistemas facilitan el acceso a las células tumorales y reducen la acumulación del fármaco en las células sanas y, por tanto, reducen los efectos tóxicos de los antitumorales".

Mecatronica La nanotecnologia 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. El pleno desarrollo tecnológico de nuevos procesos de mecanizado mediante ordenadores (CNC) o procesos electroquímicos tales como electro erosión ha promovido el despegue de lo que se considera mecánica de precisión también conocido como mecatrónica. El proceso de la mecánica de precisión lo conforman la interacción de la mecánica con la óptica, la electrónica la informática y los sistemas de control.

Nanotubo Se denomina nanotubos a estructuras tubulares cuyo diametro es del orden del nanómetro. Existen nanotubos de muchos materiales, tal como silicio o nitruro de boro, pero generalmente el termino se aplica a los nanotubos de carbono.

Los nanotubos se componen de una o varias láminas de grafito u otro material enrolladas sobre sí mismas. Algunos nanotubos están cerrados por media esfera de fullerene, y otros no están cerrados. Existen nanotubos monocapa (un sólo tubo) y multicapa (varios tubos metidos uno dentro de otro, al estilo de las famosas muñecas rusas). Los nanotubos de una sola capa se llaman single wall nanotubes (SWNTS) y los de varias capas, multiple wall nanotubes (MWNT) Los nanotubos tienen un diámetro de unos nanometros y, sin embargo, su longitud puede ser de hasta un milímetro, por lo que dispone de una relación longitud:anchura tremendamente alta y hasta ahora sin precedentes.

Nanofibras Una nanofibra es una fibra con un ancho menor que los 100 nanómetros, cualidad que podríamos clasificar como geométrica. La experimentación con nanofibras de materiales diferentes es un área de investigación muy activa actualmente. La tendencia es a considerar las nanofibras como materiales intermedios entre las fibras micrométricas (producidas por hilado) y los nanotubos.

Nanocristal Material cristalino con dimensiones medidas en nanómetros. Una nanopartícula con una estructura que es principalmente cristalina. Estos materiales son de enorme interés tecnológico puesto que muchas de sus propiedades eléctricas y termodinámicas muestran una fuerte dependencia del tamaño y pueden por lo tanto ser controladas por medio de procesos de fabricación cuidadosos.