Qué es la nano tecnología ?

DEFINICION. La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nano materiales). Lo más habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Para hacerse una idea de lo pequeño que puede ser un nanobot, más o menos un nanobot de 50 nm tiene el tamaño de 5 capas de moléculas o átomos (depende de qué esté hecho el manojo).

CARACTERISTICAS. La nanotecnología promete soluciones nuevas y más eficientes para los problemas ambientales, así como muchos otros enfrentados por la 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.

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. (del latín nanus: diminuto). Significa 'una milmillonésima (10-9 m) parte'. Se aplica a nombres de unidades de medida muy pequeña o microscópica.

La historia de la nanotecnología trata del desarrollo y avances a lo largo del tiempo de los conceptos y trabajos experimentales que caen en la amplia categoría de nanotecnología. A su vez incluye la discusión de su impacto en distintos ámbitos (sociales, económicos, educativos y tecnológicos) derivados de su desarrollo.

Aunque la nanotecnología es relativamente reciente como tema de investigación científica, el desarrollo de varios conceptos centrales ha ocurrido a través de un periodo de tiempo largo. El surgimiento de la nanotecnología en la década de 1980 fue causado por la convergencia de varios avances e invenciones experimentales tales como el microscopio de efecto túnel en 1981 y el descubrimiento del fullerno en 1985, así como la formulación y popularización del marco conceptual sobre las metas de la nanotecnología que iniciaron con la publicación en 1986 del libro Motores de la Creación: La era de la Nanotecnología El campo de la nanotecnología es de creciente interés público y ha sido controversial, en particular a inicios del siglo XXI, cuando debates entre prominentes personajes del área tuvieron lugar, en particular sobre sus implicaciones potenciales, así como la factibilidad de las predicciones hechas por los partidarios de la nanotecnología molecular. En la primera década del siglo XXI, hemos presenciado los inicios de la comercialización de la nanotecnología, aunque en la mayoría de los casos limitada a aplicaciones de gran volumen más que en las aplicaciones disruptivas y revolucionarias que se han propuesto para el campo.

Richard Feynman

El físico británico Richard Feynman impartió el 29 de diciembre de 1959 la conferencia titulada, Hay mucho espacio en el fondo en un congreso de la Sociedad Americana de Física en el Instituto de Tecnología de California; este discurso es con frecuencia señalado como fuente de inspiración para el campo de la nanotecnología. Feynman describió un proceso por medio del cual podríamos desarrollar la habilidad para manipular átomos y moléculas individuales, empleando herramientas de precisión para construir y operar a su vez otro conjunto de herramientas de menores proporciones, y así sucesivamente hasta alcanzar la nanoescala.

En el proceso de hacerlo, Feynman observe que surgirían problemas asociados con el escalamiento de fuerzas físicas: la gravedad se haría menos importante y significativa, mientras que fuerzas de tensión superficial o fuerzas de Van der Waals adquirirían gran importancia.

Después de la muerte de Feynman, académicos estudiando el desarrollo histórico de la nanotecnología concluyeron que su papel catalizador en la investigación en nanotecnología fue más bien limitado, basado en comentarios de muchas de las personas activas en el naciente campo entre 1980 y 1990. Chris Toumey, un antropologo cultural de la Universidad de Carolina del Sur, encontró que la versión impresa de la conferencia de Feman tuvo poca influencia en los siguientes veinte años después de su publicación, medido a través del número de citas en la literatura científica y que no tuvo influencia mayor en las décadas posteriores a la invención del microscopio de efecto túnel, en 1981. Por consecuencia, el interés en la conferencia Hay mucho espacio en el fondo en la literatura científica se han incrementado significativamente a partir de inicios de la década de 1990. Esto puede ser una consecuencia de que el término “nanotecnología” se fue popularizando poco antes de esta fecha debido al uso del mismo en el libro de 1986 de K. Eric Drexler, Motores de la Creación, el cual incorporó el concepto de Feynman de mil millones de pequeñas fábricas e incorporó la idea que podrían construir más copias de sí mismas vía un control automatizado, sin la participación de un operador humano; en la portada de un artículo titulado “Nanotecnología”, publicado poco después ese año en la revista de orientación científica de amplia circulación, OMNI. El análisis de Toumey incluyó comentarios de distinguidos miembros de la comunidad científica en nanotecnología que dijeron que Hay mucho espacio

en el fondo no influenció sus trabajos iniciales, y que de hecho la mayoría de ellos ni siquiera lo habían leído a la fecha.

Estos y otros desarrollos dieron origen al redescubrimiento histórico del discurso de Feynman “Mucho espacio en el fondo”, que dio en diciembre de 1959, a lo que además se sumó el carisma y genialidad de Richard Feynman. La importancia de Feynman como un ganador del Premio Nobel y como una figura icónica de la ciencia del siglo XX seguramente ayudó a los defensores de la nanotecnología y proveyó de un invaluable vínculo intelectual con el pasado.

K. Eric Dexler

En 1980, Drexler descubrió el provocador discurso de Feynman de 1959 Hay mucho espacio en el fondo mientras preparaba su primer artículo científico en el tema “Molecular Engineering: An approach to the development of general capabilities for molecular manipulation”, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences 1981. El término "nanotecnología" (el cuál es idéntico al nano-tecnología) de Taniguchi, fue aplicado de manera independiente por Drexler en su libro de 1986 Motores de la Creación: la próxima Era de la Nanotecnología, en el que proponía la idea de un “ensamblador” en nanoescala que sería capaz de construir una copia de sí mismo, así como otros objetos de complejidad diversa. También propuso por vez primera el término “plaga gris” para describir lo que podría ocurrir si una máquina hipotética autoreplicante, capaz de operar independientemente, fuera construida y liberada en el ambiente. La vision particular sobre la nanotecnología de Drexler se conoce como Nanotecnología Molecular o manufactura molecular. En la década de 1980 la idea de que la nanotecnología era un área dominada por el determinismo, más que por la estocástica, basada en el manejo de átomos y moléculas individuales, fue conceptualmente explorada a profundidad por K. Eric Drexler, quien promovió la importancia tecnológica que los fenómenos y dispositivos en la nano-escala podrían tener a través de conferencias y un par de libros muy populares. En su disertación doctoral realizada en 1991 en el MIT Media Lab, donde obtuvo el primer grado doctoral en el área de Nanotecnología Molecular, Molecular Machinery and Manufacturing with Applications to Computation,7

y que se publicó con el título Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation,,8 que recibió el premio de la Association of American Publishers al Mejor Libro de Ciencias Computacionales de 1992. Drexler fundó el Foresight Institute en 1986 con la misión de Prepararnos para la nanotecnología.

Drexler ya no es más un miembro del Instituto Foresight.

Norio Taniguchi

El científico japonés Norio Taniguchi de la Universidad de Ciencia de Tokio empleó por vez primera el término “nano-tecnología” en una conferencia en 1974, para describir los procesos de producción de depósitos de capa delgada y de devastado por rayo iónico en semiconductores, con un control dimensional en el orden de nanómetros. Su definición era, “La nano-tecnología consiste principalmente en el procesado, separación, consolidación y deformación de materiales átomo por átomo, molécula por molécula

Fecha

Acontecimiento

1936 Erwin Müller, en Siemens, inventó el microscopio de emisión de campo, que hizo posible la consecución de imágenes cercanas a resolución atómica de los materiales.

Los años 40 Von Neuman estudia la posibilidad de crear sistemas que se auto-reproducen como una forma de reducir costes.

1956

Arthur von Hippel en el MIT acuña, entre otros conceptos, el término- "ingeniería molecular".

1958 Jack Kilby de Texas Instruments diseña y construye el primer circuito integrado , por el que posteriormente recibiría el Premio Nobel en 2000.

1959 Richard Feynmann habla por primera vez en una conferencia sobre el futuro de la investigación científica: "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 unos científicos 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 le está matando. Por primera ve en la historia, se considera esto como una verdadera posibilidad científica. La película es un gran éxito.

1974 Norio Taniguchi de la Universidad de Ciencias de Tokio acuña el término nanotecnología en el marco dimensional a escala atómica 1985

Se descubren los buckminsterfullerenes

1989 Se realiza la película "Cariño he encogido a los niños", una película que cuenta la historia de un científico que inventa una máquina que puede reducir el tamaño de las cosas utilizando láser.

1996

Sir Harry Kroto gana el Premio Nobel por haber descubierto fullerenes

1997 Se fabrica la guitarra más pequeña el mundo. Tiene el tamaño aproximadamente de una célula roja de sangre.

1998

Se logra convertir a un nanotubo de carbón en un nanolapiz que se puede utilizar para escribir

1999-2000 Los productos de consumo que hacen uso de la nanotecnología comienzan a aparecer en el mercado: parachoques para automóviles que se resisten a las abolladuras y rallados, pelotas de golf que vuelan rectas, raquetas de tenis que son más rígidas, bates de béisbol con una mejor flexibilidad y "golpe", calcetines antibacterianos de nano-plata, protectores solares transparentes, ropa sin arrugas y resistente a las manchas, cosméticos terapéuticos de penetración profunda, revestimientos de vidrio resistente a los arañazos, baterías

de más rápida recarga para herramientas eléctricas inalámbricas, y mejorars en las pantallas para televisores, teléfonos celulares y cámaras digitales 2001 James Gimzewski entra en el libro de récords Guinness por haber inventado la calculadora más pequeña del mundo.

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La nanotecnología, tiene amplios beneficios, cada uno de ellos es estudiado a un alto nivel de profundidad por investigadores.

Beneficios en la sociedad: Nanotecnología avanzada puede resolver muchos problemas humanos.

Las computadores y dispositivos de visualización sería increíblemente baratos, accesibles para todas las personas Muchos diversos problemas están relacionados con el agua Los productos de alta tecnología puede permitir a la gente a vivir con mucho menos impacto ambiental.

Invernaderos baratos puede ahorrar agua, la tierra y los alimentos La nanotecnología hace posible la energía solar Espacios de vida puede mejorar mucho Las computadoras serian lo suficientemente barato para todos La nanotecnología puede ayudar al medio ambiente.

Mejora de la medicina puede ser ampliamente disponible Eliminación de las causas de angustia puede reducir el malestar social.

• Las herramientas y el diagnostico quirúrgico será más elegante y más barato • La investigación y el diagnóstico será más eficiente.

• Pequeños dispositivos médicos se pueden implantar de forma permanente.

• Más problemas médicos se pueden prevenir.

• Las nuevas enfermedades se podrían detener rápidamente.

• El diagnóstico y el tratamiento pueden ser semi-automáticos.

• Salud mejorar y aumentar vida útil.

• MM facilitará la terapia génica

Desde bicicletas hasta bañadores, la nanotecnología se puede utilizar casi en todos los deportes para mejorar el rendimiento de los competidores. 

Raquetas de tenis

Se pueden comprar raquetas de tenis con nanofibras que son extremadamente fuertes y resistentes. Estas fibras se mezclan con el material habitual del que están hechas las raquetas y les proporcionan una mayor resistencia, sin alterar otras características de los materiales. Estos nanocompuestos son similares a los de fibra de carbono, disponibles desde hace ya algunos años, pero se han diseñado para ser más ligeros y a la vez más fuertes que los de fibra de carbono. 

Tabla de surf con nanotecnología

Los nanorecubrimientos permiten que las tablas sean más ligeras, más fuertes y más duraderas frente a impactos. 

Calcetines sin olor

Las nanopartículas de plata en los calcetines eliminarán las bacterias que causan el mal olor de los pies y las infecciones de hongos.

1-La nanotecnología creará soldados de “máxima letalidad”

“Las nanotecnologías modificarán sustancialmente el entorno de la batalla del futuro”, afirma el ingeniero de armamento Jesús Carlos Gómez Pardo, teniente coronel del Ejército de Tierra español. El militar participa en una monografía de 300 páginas editada por el Ministerio de Defensa que detalla con exhaustividad las aplicaciones de la nanotecnología a los ejércitos.

El teniente coronel dibuja un soldado del futuro de “máxima letalidad” con un uniforme inteligente que le ofrece protección antibalas y contra amenazas nucleares, biológicas y químicas, gracias a cientos de láminas de nanoarcillas. “Los nuevos sistemas de armas convencionales, en los que la presencia de las nanotecnologías será elevada, tendrán una mayor letalidad sobre el objetivo, minimizando el daño sobre la población civil”.

Comentario: Es muy interesante porque cuando en un futuro llegue una guerra estos soldados nos salven.

2- Presencia en la nanomedicina internacional desde Bizkaia

El lehendakari, Iñigo Urkullu, ha visitado este miércoles las instalaciones de la empresa vasca Midatech Biogune. Esta frima ha recibido un importante espaldarazo en su afán de posicionarse a la vanguardia de la nanomedicina a nivel internacional, con la concesión de un ambicioso proyecto europeo de 8 millones de euros para la producción de nanopartículas con la acreditación europea de GMP (Good Manufacturing Practice), fe buenas prácticas de producción.

Acompañado por el consejero de Salud del Gobierno vasco, Jon Darpón, el lehendakari ha recorrido las nuevas instalaciones de esta empresa vasca, en las que recientemente se han acometido inversiones de alrededor de 1,2 millones para adecuar sus laboratorios de producción y obtener la certificación europea para la fabricación de nanopartículas en las condiciones mencionadas de GMP. Comentario: Nos mejorara la vida en la salud y bienestar.

3-Nanosensores para resultados rápidos

Sensores capaces de medir si hay fatiga cardiovascular, el tipo de placa de ateroma, si hay necesidad de marcapasos, si hay arritmias o medir los impulsos eléctricos. O, si se prefiere, una prueba en saliva para detectar drogas, un alcoholímetro portátil y de alta precisión. Todos estos productos llevan la misma firma: Alphasip, una empresa de bionanotecnología centrada en el diseño, desarrollo, producción y comercialización de dispositivos de diagnóstico médico.

Comentario: Nos ayuda a tener diagnósticos médicos más precisos.

4-Desarrollan el generador eléctrico más delgado del mundo

Con una lámina de 5x10 micras (una micra es la millonésima parte de un metro), investigadores de Estados Unidos, aunque de origen chino, han creado el generador eléctrico más fino del mundo. Tanto, que su altura es la de la matriz de átomos de la que está formado. Invisible para el ojo humano, el dispositivo genera electricidad al doblarlo y desdoblarlo en un fenómeno conocido como piezoelectricidad.

Investigadores de la Universidad de Columbia y Georgia Tech (ambas en Estados Unidos) han encontrado la piezoelectricidad en el disulfuro de molibdeno (MoS2). En estado natural se presenta como molibdenita, un mineral primo hermano del grafito.

Comentarios: Nos ayuda a tener otra forma de energía más duradera y fácil de encontrar,

5-¿Qué es la nanotecnología?

Edificios que comen contaminación, fármacos que liberan sustancias de forma selectiva y quizá, en un futuro, también nanorrobots. En todos estos campos está presente la revolución nanotecnológica que actualmente vivimos y que permite manipular los objetos a escala atómica y molecular. Pero pese a todo esto, y también pese a ser una de las líneas clave del programa europeo Horizonte 2020 y al que la Unión Europea destina cientos de millones de euros, la nanotecnología sigue siendo una gran desconocida para la mayoría de la población. Y es que menos del 10% de la población en Europa puede explicar qué es la nanotecnología —un 4% en el caso de España—, según sondeos de la Comisión.

Se espera que en un futuro próximo, la presencia de la nanotecnología sea aún más patente en campos como la microelectrónica o la medicina (ya hay más de 40 antitumorales basados en estas tecnologías). Además, según los expertos, el uso de los nanomateriales en implantes mejorará las propiedades de las prótesis, permitiendo que duren, en lugar de los 15 o 25 años de hoy, de 35 a 40. Esto es especialmente importante puesto que hoy, con el aumento de la esperanza de vida, a veces se rompe un implante y hay que volver a operar al paciente para sustituirlo por otro.

Comentarios: Se espera que en un futuro próximo, la presencia de la nanotecnología sea aún más patente en campos como la microelectrónica o la medicina.

En la actualidad la Nanotecnología es la tecnología fundamental del siglo XXI , y la prueba viviente de cuán importantes son las nanoestructuras está en los sistemas orgánicos, los cuales son capaces de realizar asombrosas funciones, o en los millones de transistores que conforman los chips que hacen funcionar nuestras computadoras. Como se puede ver, el campo de la nanotecnología es amplio y engloba desde la biología molecular hasta la electrónica. Es por esto que las aplicaciones de la nanotecnología son cada vez más visibles y su impacto empieza a sentirse, y muy pronto abarcará muchos aspectos de la vida cotidiana.

IPAD

El dispositivo posee una pantalla de 25 centímetros sensible al tacto; Steve Jobs dijo que la novedad del dispositivo es que es más eficaz que un móvil inteligente.

El CEO de Apple dijo que el iPad será mejor que los teléfonos y las computadoras portátiles actuales para ver videos, disfrutar videojuegos y leer libros electrónicos.

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ENIAC Estaba conectada por más de 1.500 relés, los que conectaba pulsos eléctricos emitidos por las unidades del sistema, una de ellas era denominada la "unidad cíclica" que se encargaba de los pulsos básicos, otras unidades se encargaban de repetir los pulsos, acumular números y realizar el cálculo. La programación de ENIAC estaba a cargo de mujeres (simples operarias en aquella época), quienes debían tomar un problema y mapear la solución en un lenguaje comprensible para la máquina. Programar los ciclos, estructuras y subrutinas era una tarea compleja que podía llevar un largo tiempo planificarlas en papel, y varias semanas en aplicarla en la máquina al mover los cables y conectarlos con ciertas entradas/salidas de las unidades. Luego de que la programación estuviera lista, venía el periodo de verificación o debugeo.