Mundo futuro

MUNDO FUTURO

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Contenidos Artículos Grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático

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Historia de la nanotecnología

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Joseph Wang

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Juan José Vilatela

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Nanofibra

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Referencias Fuentes y contribuyentes del artículo

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Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes

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Licencias de artículos Licencia

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Grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático

Grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático Grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático Acrónimo

KEMLg

Fundación

1988

Fundador(es)

Profesor Ulises Cortés

Sede

Edificio Omega, 201-207. C/Jordi Girona,1-3 08034 Barcelona

Coordenadas

41.3883, 2.1135

[1]

Administración Dra. Karina Gibert Facebook

[2]

El grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático (Knowledge Engineering and Machine Learning group (KEMLg)) es un grupo de investigación de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) BarcelonaTech activo en el área de la Inteligencia Artificial desde 1988 cuando fue fundado por el Prof. Ulises Cortés.

El objetivo principal de este grupo de investigación es el análisis, diseño, implementación y aplicación de diversas técnicas de Inteligencia Artificial, para apoyar la operación o el análisis del comportamiento de sistemas o dominios complejos del mundo real. La investigación se centra en el análisis, diseño, gestión o supervisión de estos dominios, como por ejemplo en el campo de la salud, en los procesos ambientales y los sistemas complejos, y en los sectores industrial y empresarial.

El grupo trabaja en el análisis y desarrollo de agentes inteligentes, la comprensión de la dinámica de la creación coaliciones, el análisis de la dinámica de las estructuras sociales, en la construcción de modelos formales de normas y contratos para el comercio electrónico, el diseño de procesos de flujo de información, razonamiento episódico, técnicas de argumentación, los métodos híbridos en estadística e inteligencia artificial, redes bayesianas, razonamiento basado en casos, los sistemas basados en el conocimiento, supervisados y no supervisados, técnicas de aprendizaje automático, la construcción de modelos conocimiento, el conocimiento representación, ontologías, redes sociales, web semántica, y los servicios web.

Una de sus principales áreas de aplicación y experiencia es en el desarrollo de Sistemas de Soporte a la Decisión en entornos Ambientales (EDSS) utilizando técnicas de Inteligencia Artificial. En particular, desde 1990 han trabajando en el área de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Urbanas (EDAR), y más específicamente en aquellas que tienen como base tecnológica los lodos activos.

• Ítem de lista de viñetas

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Grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático

Líneas de Investigación Sus principales líneas de investigación incluyen: • Representación del conocimiento (knowledge representation), ontologías (ontologies), la Web semántica(semantic Web) y los Servicios web (Web services); • Sistemas Recomendadores (recommendation systems); • Agentes Inteligentes (Software agents), instituciones electrónicas (electronic institutions) y Sistemas Multiagente (Multi-agent system); • Sistemas inteligentes de Soporte a la Decisión (Intelligent decision support systems); • Aprendizaje automático, Minería de datos (Machine learning)/(Knowledge discovery and Data Mining); • Redes Bayesianas (Bayesian network); • Razonamiento basado en casos (Case-based reasoning); • Sistemas Basados en el Conocimiento (Knowledge-based systems); • Adquisición del Conocimiento (Knowledge acquisition) y descubrimiento del conocimiento a partir del análisis estructural (Knowledge discovery); • Simulación por computadora (Computer simulation) y modelos analíticos.

• Tecnologías de apoyo para los mayores (Assistive Technologies).

Proyectos Actuales Estos son los proyectos obtenidos por el grupo en las convocatorias de la Unión Europea: • FATE - El proyecto 'FAll DeTector for the Elderly' está enfocado en validar una solución inovadora y eficiente, basada en las TIC, dirigida a mejorar la calidad de vida de los mayores a través de una detección más precisa de las caídas que los ancianos pueden sufrir, tanto en el hogar como en el exterior. (CIP-ICT-PSP-2011-5-297178) • IDONTFALL - El principal objetivo del proyecto es desplegar, dirigir y evaluar un conjunto de soluciones TIC para la detección de caídas y la gestión de su prevención, teniendo en consideración las necesidades de grupos objetivo concretos. (CIP-ICT-PSP-2011-5-297225) • ASSAM - El proyecto va dirigido a compensar el declive físico y cognitivo de las capacidades en personas mayores, a través del desarrollo centrado en el usuario de asistentes a la navegación modulares para diferentes plataformas de mobilidad: caminadores, sillas de ruedas, y triciclos, proveyendo mobilidad y autonomía para el día a día. (AAL-2011-4-062) • ENLACE - El proyecto se dirige a apoyar el diálogo bi-regional entre la UE y países de América Central, e incluye un conjunto de actividades para aumentar las relaciones entre investigadores de l UE y América Central a través de la organización de diálogos de Ciencia y Tecnología, para identificar prioridades de interés mútuo e incrementar el conocimiento sobre FP7 en América Central (INCO-NET 244468) • SuperHUB - SuperHUB está dirigido a proveer un marco de nuevos servicios de mobilidad para apoyar el uso integrado y eco-eficiente de sistemas de mobilidad multi-modales in un entorno urbano. (ICT-FP7-289067) • MODSIMTex - Desarrollo de un sistema de configuración rápido para la maquinaria de producción textil basado en la simulación del comportamiento físico de estructuras textiles. (CP-FP 214181-2)[3] • TexWIN - Inteligencia del trabajo textil por circuito cerrado de calidad del producto y del proceso en la industria textil (CP-FP 246193-2)

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Grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático

Proyectos Pasados Estos son los proyectos Europeos y Nacionales en los que el grupo ha estado involucrado: • RAISME - Este proyecto capacita a PYMEs tecnológicas que poseen habilidades en un mercado nicho, para construir y escalar rápidamente aplicaciones TIC innovadoras a través del uso colaborativo de tecnologías "mashup" y de computación en la nube (ICT-FP7-262469) • Alive - Coordinación, Organización y Enfoques dirigidos mediante Modelo para Software Dinámico, Flexible y Robusto, y Servicios de Ingeniería (FP7 215890)[4] • Gesconda - Sistema inteligente de análisis de datos para la gestión del conocimiento en bases de datos medioambientales (TIC2000-1011)[5] • Laboranova - Entorno de Colaboración para la innovación estratégica (IST-5-035262-IP)[6] • SHARE-it - Ayuda a la autonomía humana para la recuperación y mejora de las habilidades cognitivas y motoras utilizando tecnologías de la información (FP6-045088)[7][8] • Contract - Ingeniería de sistema para negocios electrónicos basado en contratos para aplicaciones de negocio multi-organizacionales robustas y verificables (FP6-034418)[9] • Virtual European Parliament - Animar a los jóvenes ciudadanos europeos en el proceso de toma de decisiones mediante el uso de tecnologias móbiles y Web 2.0 (EP-07-01-039)[10] • Engage - Promoción de la cooperación TIC entre Europa y la región asiática del Pacífico (IST-015915)[11] • Provenance - Capacitación y apoyo de tecnologías de procedencia (provenance) en "grids" para problemas complejos (IST-511085)[12] • ASPIC - Plataforma de servicios de argumentación con componentes integrados (IST-002307)[13] • @LIS TechNET - Red de tecnología avanzada de demostración para aplicaciones educativas y culturales en Europa y América Latina[14] • EU-LAT - Aunando iniciativas de investigación IST entre la UE y América Latina para mejorar futuras cooperaciones (IST-2001-32792)[15] • Agentcities.RTD - Banco de pruebas para red de agentes mundial: Investigación y desarrollo (IST-2000-28385)[16] • Agentcities.NET - Banco de pruebas para red de agentes mundial [17] • A-TEAM - Sistema de entrenamiento avanzado para gestión de emergencias[18] • VIM - Multicomputadora virtual para aplicaciones simbólicas (ERBCHRXCT930401)[19]

Redes Estas son las redes de excelencia y redes temáticas a las que pertenece o ha pertenecido el grupo: • ATICA - Red Española para el Avance y Transferencia de la Inteligencia Computacional Aplicada (TIN2011-14083-E)[20] • Red Española de Minería de Datos y Aprendizaje Automático (TIC2002-11124-E)[21] • KDNET - Red de Excelencia en Descubrimiento de Conocimiento (Knowledge Discovery Network of Excellence) (IST-2001-33086)[22] • Gestión Integral de Cuencas Fluviales. Red temática (2003/XT/00045) • Monitorización y Modelado como Herramientas de Soporte para la Mejora de la Calidad del Agua en Cataluña.

Red temática (1999/XT/0037, 2001/XT/00030, 2003/XT/0069) • MLNET, MLNET2 - Red de Excelencia en Aprendizaje Automático (Machine Learning Network of Excellence) (ESPRIT 29288)[23] • AgentLink, AgentLink II, AgentLink III - Red de Excelencia para la Computación basada en Agentes (Network of Excellence for Agent-Based Computing) (IST-1999-29003)[24] • Inteligencia Artificial en Cataluña. Red temática (1996/XT/0031)

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Grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático

Premios Esta es la lista de premios otorgados a antiguos y actuales miembros: • Ulises Cortés: "Premio ESTYLF 2012". Reconocimiento a los 25 años de investigación en Fuzzy Logic.

• Cristina Urdiales: "CARMEN (Collaborative Autonomous Robot for Mobility ENhancement)". 2010 ECCAI Premio a la Mejor Disertación en Inteligencia Artificial.[25] También premiada con el Premio Fundación Vodafone España a la Mejor Tésis Doctoral en Accesibilidad TIC y Autonomía Personal (2012). Este premio fue otorgado durante la XXXII edición de los Premios en Ingeniería de Telecomunicación, organizado por el Colegio Oficial de Ingeniería en Telecomunicaciones. Director: Profesor Ulises Cortés • Karina Gibert: Miembro electo de la sociedad Internacional de Modelado y Software Medioambiental (iEMSs), 2007 • Miquel Sánchez-Marrè : Miembro electo de la sociedad Internacional de Modelado y Software Medioambiental (iEMSs), 2005 • Javier Vázquez-Salceda: "The Role of Norms and Electronic Institutions in Multi-agent Systems Applied To Complex Domains. The HARMONIA Framework". 2003 ECCAI Premio a la Mejor Disertación en Inteligencia Artificial.[26] Director: Profesor Ulises Cortés • Jorge Rodas: "Knowledge Discovery in repeated and very short serial measures with a blocking factor". 2002 Premio Chihuahua. Directores: Dr. Karina Gibert & Dr. Emilio Rojo.

• Miquel Sánchez-Marrè: Accesit del premio Oms i de Prat 1991, otorgado por la Caja de Manresa, en el campo de las Ciencias Experimentales y Aplicadas por la Tésis de Mäster, titulada, DEPUR: an Application of Knowledge-Based Systems to Wastewater Treatment Plants Diagnosis (1991)

Acreditaciones • Grupo de Investigación Consolidado - AGAUR (2009SGR 1365). Generalidad de Cataluña. De Octubre de 2009 a Octubre de 2012.

• Grupo de Investigación Consolidado - AGAUR (2005SGR 0001). Generalidad de Cataluña. De Mayo de 2005 a Mayo de 2008.

Lista de miembros • • • • • • • • • • • • • •

Prof. Ulises Cortés Dr. Esteve Almirall, también en ESADE Dr. Cristian Barrué Dr. Javier Béjar Dr. Genaro Espósito Dra. Karina Gibert,, Jefe de grupo Dr. Mario Martín Dr. Miquel Sànchez i Marr è Dr. Ramon Sangüesa (en excedencia) Dr. Cristina Urdiales, también en la Universidad de Málaga Dr. Javier Vázquez-Salceda MSc. Sergio Álvarez MSc. Victor Codina MSc. Dario Garcia

• MSc. Ignasi Gómez • MSc. Luis Oliva

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Grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático • • • •

MSc. Sofia Panagiotidi MSc. Beatriz Sevilla MSc. João Sousa MSc. Arturo Tejeda

Miembros anteriores • • • • • • • • • • •

Alex Abad Dr. Alejandro Agostini, ahora en el departamento de Computational Neuroscience de la Universidad de Gotinga MSc. Zeus Andrade Zaldívar Dr. Lluís A. Belanche MSc. Guiem Bosch Dr. David C. Cabanillas Dr. Luigi Ceccaroni, hasta 2014 Fundació Privada Barcelona Digital Centre Tecnològic [27] Dr. Roberto Confalonieri, hasta 2013 Institut de Recherche en Informatique de Toulouse, IRIT Marc Font MSc. Patricia Garcia Juan Manuel Gimeno, ahora en Universidad de Lérida

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Prof. Fco. Javier Larrosa Dr. Carlos D. Mérida, ahora en Barcelona Supercomputing Center Alejandro Montes de Oca Dr. Toni Moreno, ahora en Universidad Rovira i Virgili Sonja Noss Dr. Juan Carlos Nieves, ahora en Umeö University Dr. Héctor F. Nuñez, ahora en Durango Institute of Technology Fernando Orduña MSc. Fazilah Othman Dr. Josep M. Pujol, ahora en 3scale[28] MSc. Thania Rendón Dr. David Riaño, ahora en Universidad Rovira i Virgili Dr. Jorge Rodas, ahora en Universidad Autónoma de Ciudad Juárez Dr. Josep Roure MSc. Carolina Rubio, ahora en Hewlett-Packard MSc. Agustí Sancho Dr. Alfredo Simón, ahora en la CUJAE MSc. Miquel Sonsona Dr. Pancho Tolchinsky Alberto Vázquez Huerga Dr. Steven Willmott, ahora en 3scale[29]

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Grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático

Referencias [1] http:/ / toolserver. org/ ~geohack/ geohack. php?language=es& pagename=Grupo_de_Ingenier%C3%ADa_del_Conocimiento_y_Aprendizaje_Autom%C3%A1tico& params=41. 3883_N_2.

1135_E_region:ES-CT_type:edu_source:cawiki [2] https:/ / www. facebook. com/ pages/ Knowledge-Engineering-and-Machine-Learning-group/ 153475878012942 [3] MODSIMTex (http:/ / www. modsimtex. eu/ ) [4] Alive (http:/ / www. ist-alive. eu/ ) [5] Gesconda (https:/ / kemlg. upc. edu/ menu2/ current-projects-1/ gesconda-1/ gesconda) [6] Laboranova (http:/ / laboranova. com/ ) [7] SHARE-it (http:/ / www. ist-shareit. eu/ shareit) [8] La Vanguardia - Un andador inteligente ayudará a discapacitados (http:/ / www. lavanguardia. es/ free/ edicionimpresa/ res/ 20080708/ 53497337426. html) [9] Contract (http:/ / www. ist-contract. org/ ) [10] Virtual European Parliament (http:/ / www. virtualep. eu/ ) [11] Engage (http:/ / www. engage-ist. org/ index. php?id=5257) [12] Provenance (http:/ / www. gridprovenance. org/ ) [13] ASPIC (http:/ / www. argumentation. org/ index. htm) [14] @LIS TechNET (http:/ / www. alis-online. org/ / Projects/ ALISTechNET/ ) [15] EU-LAT (http:/ / www. eu-lat. org/ ) [16] AGENTCITIES.RTD (http:/ / www. ist-world. org/ ProjectDetails. aspx?ProjectId=fbba2dd384a746de8c72b1ef71158b58) [17] AGENTCITIES.NET (http:/ / www. ist-world. org/ ProjectDetails. aspx?ProjectId=c7a5c272d6f146c88cee45ea0f7e1482) [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] •

A-TEAM (http:/ / www. ess. co. at/ A-TEAM/ ) VIM (http:/ / www. cs. bath. ac. uk/ ~jap/ VIM/ ) [www.lsi.upc.edu/atica] Red Española de Minería de Datos y Aprendizaje (http:/ / www. lsi. us. es/ redmidas/ ) KDNET (http:/ / www. kdnet. org/ ) MLNET (http:/ / cordis. europa. eu/ esprit/ src/ 29288. htm) AgentLink (http:/ / www. agentlink. org/ ) http:/ / www. eccai. org/ diss-award/ 2010. shtml http:/ / www. eccai. org/ diss-award/ 2003. shtml http:/ / www. bdigital. org/ 3Scale (http:/ / www. 3scale. net/ ) 3Scale (http:/ / www. 3scale. net/ ) Kevin Yang, también en Beihang University

Enlaces externos • Página oficial (https://kemlg.upc.edu/)

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Historia de la nanotecnología

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Historia de la nanotecnología 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 fullereno 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.

Orígenes Conceptuales Richard Feynman El físico estadounidense 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 (Caltech; 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 tension 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 mas bien limitado, basado en comentarios de muchas de las personas activas en el naciente campo entre 1980 y 1990. Chris Toumey [1], un antropologo cultural de la Universidad de Carolina del Sur, encontró que la version impresa de la conferencia de Feynman 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 tunel, 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

Richard Feynman dio una conferencia en 1959 que muchos años después inspiraría el desarrollo de la nanotecnología.

Historia de la nanotecnología Creación, el cual incorporó el concepto de Feynman de mil millones de pequeñas fábricas e incorporó la idea que podrían construir más copias de si mismas via 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 ayudaron a los defensores de la nanotecnología y proveyó de un invaluable vínculo intelectual con el pasado.

K. Eric Drexler 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 in 1981.[2] 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 auto-replicante, capaz de operar independientemente, fuera construida y liberada en el ambiente.

La vision particular sobre la nanotecnología de Drexler se conoce K. Eric Drexler desarrolló y popularizó el como Nanotecnología Molecular o manufactura molecular. En la concepto de nanotecnología e inició el campo de década de 1980 la idea de que la nanotecnología era un área dominada la nanotecnología molecular. 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, y que se publicó con el título Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation,, 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 describer 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."

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Historia de la nanotecnología

Avances experimentales La nanotecnología y la nanociencia tuvieron un notable empuje a inicios de la década de 1980 con dos importantes desarrollos: el inicio de la ciencia de cúmulos (clusters) y la invención del microscopio de efecto tunel (STM, por sus siglas en inglés). Estos desarrollos fueron seguidos por el descubrimiento de los fullerenos en 1985 y la caracterización e identificación estructural de los nanotubos de carbono unos cuántos años después (1991).

Invención del Microscopio de Efecto Túnel El microscopio de efecto túnel, un instrumento para “visualizar” superficies a nivel atómico, fue desarrollado en 1981 por Gerd Binnig y Heinrich Rohrer en el Laboratorio de Investigación de IBM Zurich, razón por la cual fueron reconocidos con el Premio Nobel de Física en 1986. Binnig, Calvin Quate y Christoph Gerber inventaron el primer microscopio de fuerza atómica en 1986. El primer microscopio de fuerza atómica disponible comercialmente fue introducido al mercado en 1989.

El investigador de IBM, Don Eigler fue el primero en manipular átomos usando un microscopio de efecto túnel en 1989. Empleando 35 átomos de Xenon escribió las letras del logotipo de IBM. El compartió el Premio Kavli en Nanociencia por este trabajo.

Avances en ciencias interfaciales y de coloides Las ciencias interfaciales y de coloides han existido por casi un siglo antes de que empezaran a asociarlas a la nanotecnología. Las primeras observaciones y mediciones de tamaño de nanopartículas se realizaron durante la primera década del siglo XX por Richard Adolf Zsigmondy, quien recibió en 1925 el Premio Nobel en Química; él hizo un estudio detallado de soles de oro y de otros nanomateriales con tamaños de hasta 10 nm usando un ultramicroscopio con el que fue capaz de visualizar partículas mucho menores que la longitud de onda de la luz.

Zsigmondy fue también el primero en emplear el término “nanómetro” de forma explícita para caracterizar el tamaño de partícula. En la década de 1920, Irving Langmuir, ganador del Premio Nobel de Física de 1932 y Katharine B. Blodgett introdujeron el concepto de monocapa, una capa de un material de apenas una molécula de grosor. A inicios de la década de 1950, Derjaguin y Abrikosova llevaron a cabo las primeras mediciones de fuerzas superficiales.

En 1974 el proceso para realizar depósitos de capa delgada superficiales a nivel atómico fue desarrollado y patentado por Tuomo Suntola y colegas en Finlandia.

En otro desarrollo, la síntesis y propiedades de nanocristales semiconductors fue estudiada. Esto ha llevado a un gran número, que se sigue incrementando, de nanopartículas de puntos cuánticos de semiconductores.

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Historia de la nanotecnología

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Descubrimiento de los fullerenos Los fullerenos fueron descubiertos en 1985 por Harry Kroto, Richard Smalley, y Robert Curl, quienes compartieron el Premio Nobel de Química en 1996. Las investigaciones de Smalley en fisicoquímica, se centraban en el estudio del proceso de formación de cúmulos de elementos inorgánicos y semiconductores, empleando haces pulsados moleculares y espectroscopía de masas de tiempo de vuelo. Debido a que su amplia experiencia en el campo, Robert Curl le presentó a Harold (a.k.a. Harry) Kroto, para iniciar una proyecto de colaboración sobre el estudio de los constituyentes químicos de las nubes de polvo en el espacio sideral. Estas nubes moleculares están enriquecidas con carbono, producto de la explosión de estrellas viejas, como es el caso de R Coronae Borealis. Como resultado de esta colaboración, descubrieron la molécula de C60 y a la familia de moléculas llamada fullerenos, la tercera forma alotrópica del carbono. Descubrimientos posteriores incluyeron los fullerenos endoédricos, y la extensa familia de fullerenos de alto orden.

El fullereno, o buckminsterfullereno, es una molécula formada por 60 átomos de carbono, de aproximadamente 1 nm de diámetro y que asemeja un balón de futbol (de ahí su otro nombre: "futboleno").

El descubrimiento de los nanotubos de carbono se atribuye tradicionalmente a Sumio Iijima quien trabajaba en la compañía japonesa NEC en 1991, aunque los nanobutos de carbono carbon ya habían sido producidos y su observación reportada bajo distintas condiciones antes de 1991. El descubrimiento de Iijima de los nanotubos de carbono multicapa en el material insoluble producido por el proceso de descarga de arco de electrodos de grafito en 1991 y la predicción independiente por Mintmire, Dunlap, y White acerca de que si los nanotubos de carbono de capa simple pudieran ser hechos, exhibirían interesantes propiedades electrónicas y conductivas fue la fuerza de empuje inicial que hoy se asocia a la investigación en nanotubos de carbono. La investigación sobre nanotubos se aceleró de manera notable inmediatamente después del descubrimiento independiente accelerated greatly following the independent discoveries por Bethune en IBM y de Iijima en NEC de los nanotubos de carbono de capa simple y el desarrollo de métodos específicos para producirlos añadiendo catalizadores de metales de transición a la fuente de carbono en el método de descarga de arco.

A inicios de la década de 1990 Huffman y Kraetschmer, de la Universidad de Arizona, descubrieron como sintetizar y purificar grandes cantidades de fullerenos. Esto dio paso a la oportunidad para caracterizarlos y funcionalizarlos a cientos de investigadores en laboratorios alrededor del mundo. Poco después, fue descubierto que moléculas de C60 dopadas con rubidio (Rb) eran superconductores a temperaturas medianas (Tc = 32 K). Durante un congreso de la Materials Research Society en 1992, el Dr. T. Ebbesen (NEC) describió a una audiencia incrédula el descubrimiento y caracterización de nanotubos de carbono. Esta charla motivó a los asistentes a regresar a sus laboratorios para reproducir y avanzar en esos descubrimientos nuevos. Usando sistemas similares a aquellos empleados por Huffman y Kratschmere, cientos de investigadores han hecho notables contribuciones y avances en el campo de la nanotecnología basada en nanotubos de carbono.

Historia de la nanotecnología

Contribuciones regionales al desarrollo de la Nanotecnología Estados Unidos Los Estados Unidos de América cuentan con una de las infraestructuras educativas, públicas y privadas, más importantes para el desarrollo de proyectos de formación académica de recursos humanos y realización de proyectos de investigación básica y aplicada en nanociencias y nanotecnología a nivel global. Numerosos investigadores estadounidenses destacan por sus contribuciones al desarrollo del área.

Instituciones Educativas y Centros de Investigación • Centro Internacional de Nanotecnología y Materiales Avanzados de la Universidad de Texas en San Antonio • Centro para la Ciencia y Tecnología en Nanoescala y Centro de Nanotecnología Biológica y Ambiental de la Universidad de Rice • College of Nanoscale Science and Engineering de la Universidad Estatal de Nueva York • Instituto de Nanotecnología “Alan MacMardid” de la Universidad de Texas en Dallas • Instituto Internacional de Nanotecnología y Centro de Nanofabricación y Autoensamblaje Molecular de la Universidad de Northwestern Investigadores Destacados • • • • • • • • •

Richard Feynman, Instituto Tecnológico de California (fallecido) Richard Smalley, Universidad Rice (fallecido) Robert F. Curl, Universidad Rice Charles Lieber, Universidad de Harvard Paul Alivisatos, Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley Vicky Colvin[3], Universidad Rice Chad Mirkin, Universidad de Northwestern George M. Whitesides, Universidad de Harvard Fraser Stoddart, Universidad de Northwestern

Iniciativa Nacional en Nanotecnología La Iniciativa Nacional en Nanotecnología (INN) es un programa federal de investigación y desarrollo del gobierno de los Estados Unidos de América. “La INN es el punto central de comunicación, cooperación y colaboración para todas las agencias federales involucradas en investigación en nanotecnología, poniendo juntas la experiencia necesaria para avanzar en este campo amplio y complejo."

Sus metas son desarrollar un programa de investigación y desarrollo en nanotecnología de clase mundial, fomentar la transferencia de nuevas Mihail Roco de la Fundación Nacional para la tecnologías en productos comerciales de beneficio público, desarrollar Ciencia estadounidense proponiendo de manera official la Iniciativa Nacional en Nanotecnología y mantener recursos educativos, una fuerza de trabajo especializada y a la Oficina Ejecutiva del Presidente de los crear una infraestructura y herramientas de apoyo para avanzar en el Estados Unidos de América en la Casa Blanca, área, así como soportar el desarrollo responsable de la misma. La personaje clave en su desarrollo inicial. iniciativa fue presentada por Mihail Roco, quien propuso la Iniciativa Nacional en Nanotecnología a la Oficina de Políticas de Ciencia y Tecnología de Estados Unidos de América durante la administración de Bill Clinton en 1999, y fue el arquitecto clave en su desarrollo y creación. Actualmente es asesor principal de Nanotecnología en la Fundación Nacional para la Ciencia estadounidense, así como consejero

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Historia de la nanotecnología fundador del Subcomité de Ciencia, Ingeniería y Tecnología en Nanoescala del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

El presidente estadounidense Bill Clinton impulsó el desarrollo de la nanotecnología. En un discurso impartido el 21 de enero del 2000 en el Instituto de Tecnología de California, Clinton dijo, "Algunas de nuestras metas pueden llegar a alcanzarse en veinte o más años, pero es precisamente por ello que es importante que el gobierno federal participe.”

El prestigio de Feynman y sus conceptos de fabricación precisa a nivel atómico, jugaron un papel central en asegurar el financiamiento para la investigación en nanotecnología, como lo mencionó el propio presidente Bill Clinton en su discurso: Mi presupuesto apoyará una nueva Iniciativa Nacional en Nanotecnología, con más de 500 millones de dólares. El Instituto de Tecnología de California no es ajeno a la idea de la nanotecnología la habilidad para manipular la materia a una escala atómica y molecular. Hace más de 40 años, Richard Feynman se preguntó, "¿Qué ocurriría si pudiéramos acomodar los átomos uno por uno, de la forma en que nosotros decidamos?"

El presidente estadounidense George W. Bush incrementó aún más el financiamiento para nanotecnología. El 3 de diciembre de 2003, Bush aprobó el Acta de Investigación y Desarrollo en Nanotecnología del Siglo XXI la cual autorizó inversiones para las cinco agencias que participan en ésta por más de 3,630 millones de dólares durante los cuatro años siguientes. El presupuesto de la INN para el año fiscal de 2009 otorgó $1,500 millones a la INN, mostrando el crecimiento sostenido en la inversión en nanotecnología.

México Desarrollo histórico Aunque el inicio de la nanotecnología y la nanociencia en México puede relacionarse con los trabajos pioneros en microscopía electrónica de transmisión realizados en el Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM en la década de 1960, podemos afirmar que el primer esfuerzo estructurado e importante en esta área inició a finales de la década de 1990 con la instalación del primer Laboratorio de Nanotecnología de Carbono en 1999 en el Departamento de Física Aplicada y Tecnología Avanzada del Instituto de Física de la UNAM en Juriquilla, Querétaro, encabezado por el destacado nanotecnólogo mexicano, el físico Dr. Humberto Terrones Maldonado.

Posteriormente, junto con el físico José Luis Morán, participan en la creación del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica en la ciudad de San Luis Potosí, sitio en donde crearon el primer programa de posgrado especializado en Nanociencia y Nanotecnología en América Latina (Maestría y Doctorado en Nanociencia y Nanotecnología). Humberto Terrones Maldonado junto con su hermano el Dr. Mauricio Terrones Maldonado atraen al IPICYT a un grupo importante de investigadores en el área de Nanociencia y Nanotecnología entre los años de 2001 y 2009, integrando el entonces llamado “Grupo de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología” que en su momento fue considerado uno de los 10 grupos de investigación en el área más productivos e influyentes en el mundo. Como parte de las aportaciones de este grupo de investigación se creo el Laboratorio Nacional de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología (LINAN) en el IPICYT. Este grupo se desintegró en diciembre de 2009 con la salida del IPICYT de los doctores Mauricio y Humberto Terrones. Paralelo a este esfuerzo, otros grupos fueron formándose y consolidándose en el país. En la UNAM y en el Instituto de Investigaciones Nucleares, el grupo del Dr. Miguel José Yacamán fortaleció sus capacidades para caracterización de materiales nanoestructurados mediante microscopía electrónica de transmisión de alta resolución y desarrolló métodos químicos para la preparación de nanopartículas metálicas y bimetálicas. En octubre de 1994, luego de los esfuerzos de varios investigadores de la UNAM y con apoyo del CONACYT se funda el Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV) en la ciudad de Chihuahua, México. En 2006 se creó el Laboratorio Nacional de Nanotecnología (NanoteCh) en el CIMAV. En abril de 2008 se creó la Unidad del CIMAV en el Parque de Investigación e Innovación Tecnológica en Monterrey, en donde también se realizan trabajos de investigación en nanociencias y nanotecnología.

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Historia de la nanotecnología Investigadores Destacados • • • • • • • • • • • • • •

Mauricio Terrones Maldonado, Universidad Estatal de Pennsylvania Humberto Terrones Maldonado, Universidad Estatal de Pennsylvania Miguel José Yacamán, Universidad de Texas en San Antonio José Luis Morán López, IPICYT Yadira Itzel Vega Cantú, IPICYT Fernando Jaime Rodríguez Macías, IPICYT Emilio Muñoz Sandoval, IPICYT Juan José Vilatela, Instituto Madrileño de Estudios Avanzados-Materiales Victor Manuel Castaño Meneses, Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada Jesús González Hernández, CIMAV Umapada Pal, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Velumani Subramaniam, CINVESTAV Felipe Cervantes Sodi, Universidad Iberoamericana Sergio Eduardo Ulloa, Universidad de Ohio

Instituciones Educativas y Centros de Investigación • • • • • • • •

Centro de Nanociencias y Nanotecnología, de la UNAM Departamento de Nanotecnología[4] del Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM Laboratorio Nacional de Investigaciones en Nanociencias y Nanotecnología (LINAN) del IPICYT Laboratorio Nacional de Nanotecnología (NanoteCh) del CIMAV Laboratorio Nacional de Nanoelectrónica (LNN) del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica Cluster de Nanotecnología en el Parque de Investigación e Innovación Tecnológica de Monterrey Laboratorio Avanzado de Nanoscopia Electrónica del CINVESTAV Centro de Innovación, Investigación y Desarrollo en Ingeniería y Tecnología (CIIDIT) de la Universidad Autónoma de Nuevo León • Centro de Investigación en Micro y Nanotecnología (Microna)[5] de la Universidad Veracruzana • Laboratorio de Nanociencia y Nanotecnología[6] de la Universidad Iberoamericana

Interés público creciente y controversias "Por qué el futuro no nos necesita" "Por qué el futuro no nos necesita" es un artículo escrito por Bill Joy, en ese entonces científico en jefe en Sun Microsystems, en el número de abril de 2000 de la revista Wired. En el artículo, el argumenta que "Nuestras tecnologías más poderosas del siglo XXI: robótica, ingeniería genética, y nanotecnología, amenazaban con poner a la raza humana en calidad de especie amenazada." Joy argumenta que el desarrollo de estas tecnologías genera un riesgo para la humanidad mucho mayor que el de cualquier otra tecnología en el pasado. En específico, el se enfoca en la genética, la nanotecnología y la robótica. El dice que las tecnologías de destrucción del siglo XX, tales como la bomba nuclear, estaban limitadas a gobiernos con enorme capacidad política y económica, debido a su complejidad y costo, así como por la dificultad para adquirir los materiales necesarios. El expresa también su preocupación por el incremento en el poder de cómputo. Su preocupación es que las computadoras, en algún momento, se harán más inteligentes que nosotros, llevando a una distopía en donde una pudiera ocurrir una rebelión cibernética. El cita al Unabomber al respecto. Después de la publicación del artículo, Bill Joy sugirió que era necesario asesorar a los desarrolladores de las tecnologías para minimizar los peligros implícitos, así como que los científicos deberían negarse a trabajar en tecnologías que pudieran tener potencial impacto dañino. En un artículo del Anuario 2001 de Ciencia y Tecnología de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS por sus siglas en inglés), titulado A Response to Bill Joy and the Doom-and-Gloom Technofuturists, Bill Joy fue criticado por su

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visión pesimista y por no considerar los factores sociales en su predicción. Ray Kurzweil, en su libro The Singularity Is Near, cuestionó la regulación de tecnoogías potencialmente peligrosas, pidiendo que "¿Acaso deberíamos decirle a millones de personas afectadas por el cáncer y otras enfermedades devastadoras que vamos a cancelar el desarrollo de todos los tratamientos de bioingeniería debido al riesgo potencial de que estas mismas tecnologías puedan, algún día, ser usadas para propósitos malignos?".

Debate Drexler/Smalley Richard Smalley, mejor conocido como el co-descubridor de las moléculas con forma de balón de futbol, los “fullerenos” y un ferviente defensor de la nanotecnología y sus muchas aplicaciones, era un crítico severo de la idea del ensamblador molecular, que defendía Eric Drexler. En 2001 él explicó una serie de problemas científicos de éstos atacando la idea de los ensambladores universales en un artículo publicado en 2001 en la revista Scientific American, lo que generó una respuesta poco más tarde ese mismo año de parte de Drexler y sus colegas, y eventualmente a un intercambio de cartas abiertas en 2003.

Richard Smalley, co-descubridor de los

Smalley criticó el trabajo de Drexler en nanotecnología como fullerenos, se vio involucrado en un debate público con Eric Drexler acerca de la viabilidad demasiado ingenuo, argumentando que la química es demasiado del ensamblador molecular. complicada, las reacciones difíciles de controlar y que por tanto un ensamblador universal era un objeto ficticio. Smalley creía que tales ensambladores no podían existir físicamente y por tanto señaló una serie de impedimentos científicos a éstos. Sus dos principales objeciones las nombró como “el problema de los dedos gruesos” y “el problema de los dedos pegajosos”, argumentaban contra la capacidad de los ensambladores moleculares para ser capaces de seleccionar con precisión y ubicar átomos individuales. El también creía que las especulaciones de Drexler sobre los peligros apocalípticos de los ensambladores moleculares (la plaga gris) amenazaban el apoyo público al desarrollo de la nanotecnología.

Smalley primero criticó que los "dedos gruesos" hacían la manufactura molecular imposible. Luego argumento que las nanomáquinas tendrían que parecerse a las enzimas más que a los ensambladores de Drexler y sólo podrían funcionar apropiadamente en agua. El creía que esto excluiría la posibilidad de los “ensambladores moleculares” pudieran trabajar con precisión, tomando y moviendo átomos individuales. También, Smalley comentó que prácticamente toda la química moderna involucra reacciones que ocurren en disolventes (usualmente, agua), debido a que las moléculas pequeñas del disolvente contribuyen en muchos aspectos de la reacción, tales como en la disminución de las energías de enlace en los estados de transición. Ya que prácticamente toda la química conocida requiere de disolventes, Smalley sentía que la propuesta de Drexler de usar ambientes al alto vacío no era práctica.

Smalley también creía que las especulaciones de Drexler sobre los peligros apocalípticos de máquinas auto-replicantes que eran similares a los "ensambladores moleculares" podía poner en riesgo la opinión y apoyo público al desarrollo de la nanotecnología. Para mediar en el debate entre Drexler y Smalley sobre los ensambladores moleculares, la revista Chemical & Engineering News publicó una serie de columnas de opinión y contraopinión consistentes en un intercambio de cartas sobre éste tema.

Drexler y sus colaboradores respondieron a estos dos señalamientos en una publicación en 2001. Drexler y sus colegas indicaron que Drexler nunca propuso un ensamblador universal capaz de hacer absolutamente de todo, sino que en vez de ello propuso un ensamblador más bien limitado a hacer una amplia variedad de cosas. Ellos desafiaron la validez de los argumentos de Smalley a las propuestas avanzadas y más específicas que realizó en Nanosystems.

Drexler sostuvo que los argumentos de Smalley eran huecos y que, en el caso de las enzimas, el Prof. Klibanov había escrito en 1994, "...el uso de una enzima en un disolvente orgánico elimina varios obstaculos..." Drexler también se refirió a ello en Nanosystems mostrando matemáticamente que un catalizador bien diseñado puede contemplar

Historia de la nanotecnología compensar los efectos de un solvente y que puede, fundamentalmente, hacerse más eficiente que lo que podría ser una reacción que requiriera solventes. Drexler tuvo dificultad en conseguir una respuesta de Smalley, pero en diciembre de 2003, Chemical & Engineering News publicó la cuarta parte del debate.

Ray Kurzweil ocupó cuatro páginas en su libro 'The Singularity Is Near' para demostrar que los argumentos de Richard Smalley no eran validos, y para discutirlos punto por punto. Kurzweil termino diciendo que la visión de Drexler era muy práctica y que incluso ya estaba sucediendo.

Reporte de la Royal Society sobre las implicaciones de la nanotecnología LaRoyal Society y laRoyal Academy of Engineering de Inglaterra, publicó en 2004 un reporte sobre las implicaciones de la nanociencia y la nanotecnología inspirado por la preocupación del Príncipe Carlos sobre la nanotecnología, incluyendo la manufactura molecular. Sin embargo, el reporte no dedicó mucho espacio a la manufactura molecular. De hecho, el nombre de "Drexler" aparece solo una vez en el texto del reporte (pasajeramente) y las palabras "manufactura molecular" o "nanotecnología molecular" no aparecen en ninguna parte.

El reporte trata sobre los riesgos variados de las tecnologías en la nanoescala, tales como la toxicología de nanopartículas. También provee de una visión general sobre varios campos de la nanoescala. El reporte contiene un anexo (apéndice) sobre la plaga gris, la cuál cita una variación debilitada de los arguementos de Richard Smalley en contra de la manufactura molecular. El reporte concluye que no hay evidencia de que nanomáquinas autónomas, autoreplicantes puedan ser desarrolladas en el futuro próximo, y sugiere que las regulaciones deban estar más enfocadas con temas relaconados a la nanotoxicología.

Aplicaciones comerciales iniciales El inicio de la década del 2000 fue testigo del comienzo del uso de la nanotecnología en productos comerciales, aunque la mayoría de las aplciaciones han estado limitadas al uso en grande escala de nanomateriales pasivos.

Ejemplos incluyen el uso de nanopartículas de dióxido de titanio y óxido de zinc en bloqueadores solares, cosméticos y en algunos productos alimenticios; nanopartículas de plata en empaques de alimentos, ropa, desinfectantes y en productos de uso casero tales como la Nano-plata; nanotubos de carbono para textiles anti-manchas; y óxido de cerio en catalizadores de combustible. Alrededor de marzo del 2011, el Proyecto de Nanotecnologías Emergentes estimó que más de 1300 productos manufacturados e identificados estaban disponibles públicamente, con los más nuevos impactando el mercado a una velocidad de 3 o 4 por semana.

La Fundación Nacional para la Ciencia estadounidense apoyó al investigador David Berube para estudiar el campo de la nanotecnología. Sus hallazgos se publicaron en la monografía "Nano-Hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz". Este estudio concluyó que mucho de lo que se vende como "nanotecnología" es en realidad un producto común proveniente de la ciencia de materiales, lo que nos está llevando a una "industria de nanotecnología soportada en la venta de nanotubos, nanoalambres y sus similares", con lo que "terminará con unos cuántos proveedores vendiendo productos con un bajo margen de ganancia en gran volumen". Las aplicaciones futuras requerirán manipulaciones reales sobre el arreglo de los componentes en la nanoescala y ésto requerirá de nuevas investigaciones. Aunque algunas tecnologías se comercializan con el término 'nano', muy pocas veces están realmente relacionadas a este campo y se alejan de las metas transformadoras y ambiciosas de las propuestas de la manufactura molecular, al menos como se pensaría que fueran. De acuerdo a Berube, hay un riesgo de que una "nano burbuja" se forme, o se esté formando actualmente, por el uso común del término entre científicos y emprendedores para allegarse de fondos, sin interesarles las posibilidades transformativas de trabajos más ambiciosos y de largo alcance.

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Referencias [1] [2] [3] [4] [5] [6]

http:/ / www. christoumey. org/ http:/ / www. ncbi. nlm. nih. gov/ pmc/ articles/ PMC348724/ Página personal de Vicki Colvin en la Universidad de Rice, http:/ / chemistry. rice. edu/ FacultyDetail. aspx?RiceID=602 Departamento de Nanotecnología del Centro de Física aplicada de la UNAM, http:/ / www. fata. unam. mx/ web/ ?q=node/ 21 Página del Centro de Investigación en Micro y Nanotecnología, http:/ / www. uv. mx/ veracruz/ microna/ Página del Laboratorio de Nanotecnología (NanoIbero) de la Universidad Iberoamericana, https:/ / sites. google. com/ site/ labnanotecnologiaibero/

Ligas Externas • T. Mappes et al. (2012). «The Invention of Immersion Ultramicroscopy in 1912—The Birth of Nanotechnology?». Angewandte Chemie International Edition 51 (45): pp. 11208–11212. doi: 10.1002/anie.201204688 (http:/ / dx. doi. org/ 10. 1002/ anie. 201204688).

• Who Invented Nanotechnology (http://nanotechnology.cm/who-invented-nanotechnology-60/) Este artículo fue creado mediante la traducción de en:History of nanotechnology (versión: https:/ / en. wikipedia. org/wiki/History_of_nanotechnology) y está siendo ampliado y editado en la versión en español.

Joseph Wang Joseph Wang

Joseph Wang Nacimiento

1948 Estados Unidos

Campo

Nanotecnología, Electroquímica

Instituciones Universidad de California en San Diego Alma máter

Technion

Joseph Wang (1948 -) es un profesor de Nanoingeniería en la Universidad de California en San Diego, especializado en biosensores, nanosensores, nanomáquinas y electroquímica. Su grupo de investigación ha construido el nanomotor más rápido hasta la fecha.[1]

Joseph Wang

Biografía Joseph Wang nació en Israel en 1948. Estudió química en la Technion - Israel Institute of Technology de Haifa.

Obtuvo el grado de licenciatura en 1972 y un máster en 1974. Después de completar su doctorado en el Technion en 1978, ejerció como investigador postdoctoral asociado en la Universidad de Wisconsin, Madison. En 1980, se incorporó al Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad Estatal de Nuevo México, donde ocupa el puesto de profesor Regents y es titular de la Cátedra Manasse.

Wang fundó la revista científica Electroanalysis (Wiley-VCH) en 1988 y ha sido editor en jefe desde entonces. En 2004-2008, ejerció como Director del Centro de Bioelectrónica y Biosensores del recién creado Instituto de Biodiseño y como profesor de Ingeniería Química y de Química en la Universidad Estatal de Arizona (ASU). Desde 2008, Wang ejerce como profesor de nanoingeniería en la Universidad de California en San Diego.

Campos de investigación Las primeras investigaciones de Joseph Wang se centraron en biosensores electroquímicos y detectores para el diagnóstico clínico y monitorización ambiental, con especial énfasis en monitorización de la glucosa sanguínea para el control de la diabetes [2]. Los intereses actuales de investigación de Wang incluyen el desarrollo de nanomotores y nanomáquinas, puertas lógicas enzimáticas, sensores basados en nanomateriales, biosensores,[3] bioelectrónica, dispositivos de microfluidos ("Lab-on-a-Chip") y sensores remotos para control del medio ambiente y la seguridad.

Sus contribuciones en esta dirección han tenido gran impacto en el desarrollo de técnicas de fabricación de sensores electroquímicos y nanomáquinas hechas por el hombre [4].

Wang dirige un equipo que ha fusionado satisfactoriamente los esfuerzos en los campos de los biosensores, electrónica y nanotecnología de nanocristales para que puedan actuar como núcleo de biosensores de ADN por vía electrónica capaces del reconocimiento de mutaciones sutiles en el ADN. Esto posee un enorme potencial para aplicaciones tales como el diagnóstico y tratamiento de enfermedades genéticas. La obra de Wang en el campo de las nanomáquinas ha llevado al desarrollo del nanomotor más rápido del mundo impulsado por combustible sintético [5], hasta un nuevo biosensor de ADN basado en movimiento[6] y control avanzado de movimiento en nanoescala [7].

También ha desarrollado para la Oficina de Investigación Naval las bases de un hospital de campaña-en-un -chip [8].

Wang desarrolló recientemente tecnología de sensores bioelectrónicos impresos en tejidos.[9] Más de 25 doctorandos y 100 becarios post-doctorales han colaborado con Wang.

Publicaciones Joseph Wang ha sido autor de más de 850 trabajos de investigación (índice h = 92), 11 libros, 12 patentes, y 35 capítulos de libro sobre los temas.

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Análisis electroquímico Biosensores y sensores químicos Biosensores para la monitorización directa de los contaminantes ambientales en el campo Electroquímica de ácidos nucleicos y proteínas Técnicas electroquímicas en Química Clínica y Laboratorio Clínico Análisis por redisolución: Principios, instrumentación y aplicaciones Sensores electroquímicos, biosensores y sus aplicaciones biomédicas

Fue clasificado como el "investigador más citado en Ingeniería" [10] durante 1997 - 2007, así como el "químico más citado" [11] en la lista ISI de "investigadores más citados en Química" durante el mismo período.

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Joseph Wang

Premios • • • • • • • • • •

Cátedra Regents, Universidad Estatal de Nuevo México Cátedra Manasse, Universidad Estatal de Nuevo México Medalla Heyrovský, República Checa Profesor Honorario de la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina Premio Nacional de Instrumentación Analítica de la Sociedad Americana de Química, 1999 Premio Nacional de Electroquímica de la American Chemical Society, 2006 Doctor honoris causa, por la Universidad Complutense de Madrid, España, 2007 Miembro Honorario del Instituto Nacional de Química en Liubliana, Eslovenia, 2007 Miembro del Instituto Americano de Ingeniería Médica y Biológica, 2010 Profesor Honorario de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pekín, 2011

Referencias [1] [2] [3] [4]

Scientists Soup Up Micro Speed Racer (http:/ / dsc. discovery. com/ news/ 2008/ 05/ 09/ nanomotor-nanotube. html) http:/ / pubs. acs. org/ doi/ abs/ 10. 1021/ cr068123a Biosensores electroquímicos de glucosa (http:/ / pubs. acs. org/ doi/ abs/ 10. 1021/ cr068123a) http:/ / pubs. acs. org/ doi/ abs/ 10. 1021/ nn800829k

[5] http:/ / www. sciencedaily. com/ releases/ 2008/ 05/ 080501093520. htm [6] Nature Comm. Motion-based DNA detection using catalytic nanomotors (http:/ / www. nature. com/ ncomms/ journal/ v1/ n4/ full/ ncomms1035. html) [7] http:/ / www3. interscience. wiley. com/ journal/ 123209545/ abstract [8] http:/ / www. jacobsschool. ucsd. edu/ news/ news_releases/ release. sfe?id=787 [9] Smartypants! La ropa interior inteligente que puede salvar vidas (http:/ / www. dailymail. co. uk/ health/ article-1285599/ Smartypants-The-intelligent-underwear-save-lives. html) [10] http:/ / www. in-cites. com/ top/ 2007/ first07-eng. html [11] http:/ / in-cites. com/ top/ 2007/ fourth07-che. html

Enlaces externos • Grupo de investigación de Joe Wang en UC San Diego (http://nanoengineering.ucsd.edu/~joewang/)

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Juan José Vilatela

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Juan José Vilatela Juan José Vilatela Instituciones

Instituto IMDEA Materiales

Alma máter

Universidad Iberoamericana

Conocido por Desarrollo de una nueva fibra textil a base de nanotubos de carbono

Juan José Vilatela García es un ingeniero físico mexicano por la Universidad Iberoamericana y doctor en Ciencias en Ingeniería de Materiales por la Universidad de Cambridge reconocido en el campo de la nanotecnología por sus investigaciones sobre el desarrollo de una fibra textil basada en nanotubos de carbonos y en materiales nanocompuestos funcionales. Labora en el Instituto IMDEA Materiales como Jefe del Grupo de nanomateriales multifuncionales en España.

Estudios En 2003, durante sus estudios en la Universidad Iberoamericana, estuvo en una estancia de investigación en el departamento de materiales del Instituto Potosino de Investigación|investigaciones científicas y tecnológicas con una duración de tres meses. En 2004 fue beneficiario de una beca para poder participar en una estancia de investigación en el departamento de materiales del Instituto Politécnico Rensselaer en Nueva York durante tres meses. Continuó sus estudios de doctorado en la Universidad de Cambridge (2005-2009) y de posdoctorado en la misma institución (2009-2011).

Contribuciones a la nanotecnología Durante sus estudios, su investigación principal se centró en el desarrollo de una nueva fibra textil a base de nanotubos de carbono. Científicamente, su interés se encuentra en los materiales compuestos nanoestructurados, producidos ensamblando su nanoestructura y como resultado obtener un sistema macroscópico. Su diseño jerárquico permitirá obtener nuevos compuestos multifuncionales de gran interés industrial.

Vilatela ha trabajado con nanotubos de carbono, celulosa, grafenos, nanopartículas de silicio, matrices poliméricas termoplásticas, elastoméricas y epóxicas. Es conocedor de técnicas convencionales de caracterización y está interesado en la espectroscopia de Raman, así como en la difracción de rayos X de sincrotrón para el estudio de la evolución estructural de los nanocompuestos durante deformaciones mecánicas.

Vilatela ha realizado publicaciones en diversos temas de nanotecnología como fibras de nanotubos de carbono de alto rendimiento, procedimiento de fabricación de materiales plásticos para envases que funcionan como doble barrera al oxígeno, agua y bióxido de carbono, utilizando polímeros o copolímeros conjuntamente con estructuras submicrónicas de carbono, nitrógeno y/u óxido de silicio, proceso para la producción de estructuras submicrónicas de carbono con morfología tubular.

Juan José Vilatela

Líneas de investigación • Materiales Nanocompuestos Multifuncionales basado en Fibra continua de Nanotubos de Carbono (MUFIN).

• Desarrollo de resinas epoxi aditivadas con nanotubos de carbón para cables de fibras de altas prestaciones (CAREFIB).

• Fabricación de materiales híbridos nano carbono-inorgánico para producción fotocatalítica de hidrógeno (CARINHYPH).

Reconocimientos Fue miembro fundador de Cambridge CNT Society y organizador de su conferencia anual (2007-2009) y miembro del Sistema Nacional de Investigadores de CONACYT en México.

Referencias

Nanofibra Una nanofibra es una fibra polimérica con diámetro inferior a 500 nanómetros. Se obtienen a partir de técnicas especiales que permiten obtener esas fibras ultrafinas, de propiedades muy particulares y de muy diversos usos.[1]

Obtención Un proceso convencional para obtener fibras comunes consiste en el hilado en el que un polímero fundido o en solución se hace pasar por una boquilla a cierta velocidad y temperatura. Además se estira el material buscando darle más módulo y resistencia.

Nanofibra.

Pero para obtener una nanofibra, se utiliza lo que se llama electrohilado (electrospinning), que permite producir filamentos continuos cien veces inferiores a los métodos convencionales [2]. Dichos filamentos se depositan en una membrana o malla no tejida llamada material nanofibroso.

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Nanofibra

Propiedades En el material nanofibroso la relación superficie-volumen es muy elevada. Las estructuras obtenidas generan sistemas dinámicos que pueden variar tanto el tamaño de los poros como la forma. Las propiedades de flexibilidad, tenacidad y resistencia a la tracción son imposibles de conseguir con otros materiales de estructuras convencionales.

Aplicaciones La baja densidad y elevado volumen de los poros hacen a estos materiales apropiados para dispositivos biomédicos como el sistema de liberación controlada de fármacos o la obtención de cosméticos.

También para principios activos e ingeniería de tejidos; prendas de vestir, implementos de limpieza y hasta productos industriales de catálisis, filtrado, barrera y aislamiento, pilas, transistores, óptica, tecnología de la información y del sector espacial.

Referencias [1] Pequeñas fibras, grandes aplicaciones. Por Pablo C Caracciolo, Pablo R Cortez Tornello, Fabián Buffa, Florencia Montini Ballarin, Teresita R Cuadrado y Gustavo A Abraham. (http:/ / www. cienciahoy. org. ar/ ln/ hoy121/ index. htm) Revista Ciencia Hoy, Número 121 - feb/mar 2011.

[2] Video de electrohilado y cono de Taylor (http:/ / www. youtube. com/ watch?v=MwniZlsLJlY) .

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Fuentes y contribuyentes del artículo

Fuentes y contribuyentes del artículo Grupo de Ingeniería del Conocimiento y Aprendizaje Automático Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=74292856 Contribuyentes: Ahtlatl, Felipealvarez, Sofitsa, Ucortes, Warairarepano&Guaicaipuro, 2 ediciones anónimas Historia de la nanotecnología Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=72308621 Contribuyentes: Dulcinea.navarrete, Jmvgpartner, Nanoprofe, Taichi, 1 ediciones anónimas Joseph Wang Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=73421865 Contribuyentes: Armando-Martin, Ayeff, Delotrooladoo, Fadesga, Kordas, Raimundo Pastor, 1 ediciones anónimas Juan José Vilatela Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=71205957 Contribuyentes: Padaguan, ProtoplasmaKid Nanofibra Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=65183713 Contribuyentes: Dorieo, Madalberta, Roberto Fiadone, UA31, 10 ediciones anónimas

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Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes

Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes File:Feynman at Los Alamos.jpg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Feynman_at_Los_Alamos.jpg Licencia: Public Domain Contribuyentes: Feynman_and_Oppenheimer_at_Los_Alamos.jpg: unknown derivative work: Materialscientist (talk) File:Eric Drexler 2007.jpg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Eric_Drexler_2007.jpg Licencia: Creative Commons Attribution 2.0 Contribuyentes: Flickr user David Orban Archivo:Fullereno.png Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Fullereno.png Licencia: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Contribuyentes: Kilom691, Lruizlin File:Mihail Roco.jpg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Mihail_Roco.jpg Licencia: Public Domain Contribuyentes: National Science Foundation File:Richard Smalley.jpg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Richard_Smalley.jpg Licencia: desconocido Contribuyentes: Oak Ridge National Laboratory Archivo:JWANG.jpg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:JWANG.jpg Licencia: Creative Commons Zero Contribuyentes: Dr.Manesh Archivo:Flag of the United States.svg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Flag_of_the_United_States.svg Licencia: Public Domain Contribuyentes: Dbenbenn, Zscout370, Jacobolus, Indolences, Technion.

Archivo:N2 2.kesit.JPG Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:N2_2.kesit.JPG Licencia: Public Domain Contribuyentes: aslamacia

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Licencia

Licencia Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 //creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

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