Nanotecnología

Nuevas tecnologías. Nanociencia. Miniaturización. Manipulación genética. Nuevos procesos y dispositivos de producción

  • Enviado por: Carlos Peña
  • Idioma: castellano
  • País: Venezuela Venezuela
  • 20 páginas

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Índice:

Introducción:

Ideas que circulan a una velocidad vertiginosa producen en Internet una explosión de futuro. Y el pronóstico más atrevido es el de la nanotecnología, porque habla de máquinas pequeñas al extremo de lo invisible capaces de construir edificios, detener enfermedades, pelear guerras y producir alimentos. Pero lo más escalofriante es que no se trata de algo descabellado: la revolución ya comenzó y en unos 50 años los humanos podrían ver cosas que la ciencia ficción más atrevida apenas comienza a intuir.

Hace 40 años el físico Richard Feynman, ganador del Premio Nóbel, fue invitado a pronunciar un discurso en una institución tecnológica de California. Pudo haber sido otra pieza de oratoria, pronunciada por un científico ilustre, pero esta vez no fue así. De hecho, sus reflexiones generaron un eco que cada vez suena con más fuerza.

"Los principios de la física, tal y como yo los entiendo, no niegan la posibilidad de manipular las cosas átomo por átomo... Los problemas de la química y la biología podrían evitarse si desarrollamos nuestra habilidad para ver lo que estamos haciendo, y para hacer cosas al nivel atómico", dijo Feynman en 1959.

Y esa es la base de una ciencia que tiene un nombre cada vez más pronunciado: nanotecnología.

La tesis definitiva es que si se toman prestadas ideas de la naturaleza y se cuenta con capacidades generadas por el avance de la ciencia, sería posible construir máquinas que podrán influir sobre el orden de los átomos, de manera tan precisa como para emular el proceso de creación.

Máquinas que estarían representadas por "cualquier sistema, generalmente de estructuras rígidas, formado o conectado para alterar, transmitir y dirigir fuerzas aplicadas según una fórmula predeterminada para conseguir un objetivo específico, como el desempeño de un trabajo productivo",

Para comprender cuál es el alcance de esta cruzada, es necesario aclarar que el mínimo microchip, una maravilla tecnológica utilizada por los computadores para procesar información, es considerado demasiado grande por los evangelistas de la nanotecnología, entre otras cosas porque "se puede ver".

Cuando se habla de tamaños, nano se refiere a algo bastante pequeño. Un micrometro, dimensión en la cual se desarrollan los chips, equivale a la millonésima parte de un metro. El nanometro es mil veces más pequeño.

Sin embargo su efecto será grande. Las investigaciones científicas avanzan, y es necesario que otras áreas del pensamiento humano también comiencen a intuir cómo será el impacto de esta tecnología, cuáles serían las consecuencias de una manipulación inescrupulosa, de qué forma impactará la desigualdad existente en el mundo. Además, el poder de creación es un concepto difícil, que seguramente generará algunos roces religiosos.

¿Hasta dónde puede llegar este nanomundo? Las visiones pueden ser perturbadoras. Primero una apocalíptica, sensación que ronda en forma permanente a los nuevos avances: armas letales, como microscópicos robots construidos por nanoensambladores, que recorren las ciudades arrasando con sus habitantes mientras se replican a si mismos.

U otra visión más edificante (literalmente): edificios que se erigen solos, como por arte de magia, bajo las ordenes de nanorobots equipados con nanocomputadoras que aparte de autoreplicarse inducen la creación y ensamblaje de estructuras a nivel molecular. Ciudades enteras podrían crearse, o recrearse.

Podrían fabricarse así autopistas o televisores. También sería posible eliminar la contaminación ambiental con nanomáquinas diseñadas para "comérsela", y crear alimentos, automóviles que pueden cambiar de forma, muebles, procesos automáticos de limpieza corporal, drogas artificiales, libros... los nanorobots podrían reparar tuberías y, por supuesto, generar una nueva frontera de aplicaciones médicas, incluyendo la regeneración de tejidos.

¿Será posible que nanomáquinas puedan tapar el agujero de ozono?

Sí, suena demasiado fantasioso. Pero hay un montón de científicos que se dedican a resolver los dilemas que entraña esta nueva frontera, convencidos de que será posible lograr todo esto, algunas cosas antes que otras.

Los obstáculos en el camino, sin embargo, son diversos. La mentalidad cortoplacista de los laboratorios y de quienes financian experimentos es considerada como una traba para investigar en este campo, que por cierto no es barato. Y luego está el escepticismo.

Pero los nanotecnólogos dicen que hace algún tiempo se creía que la genética era fantasía.

Nanotecnología y Nanociencia:

El concepto de Nanotecnología engloba aquellos campos de la ciencia y la técnica en los que se estudian, se obtienen y/o manipulan de manera controlada materiales, sustancias y dispositivos de muy reducidas dimensiones, en general inferiores a la micra, es decir, a escala nanométrica. A este respecto, existe un gran interés por parte de una completa variedad de ramas del conocimiento científico técnico por la importancia de estas sustancias y materiales nanométricos de cara a sus aplicaciones a la sociedad. Ello no sólo está motivado por el hecho de que se consiguen nuevas e importantes propiedades al disminuir la geometría en muchos materiales.

Así, el ámbito de la Nanotecnología incluye, además de las áreas del saber relacionadas con su origen, tanto de la Física, la Química, la Ingeniería o la Robótica, otros campos en su comienzo más alejados, pero para los que ya hoy en día tiene una gran importancia, como son la Biología, la Medicina o el Medio Ambiente. De esta manera, algunos ejemplos de aplicaciones de las distintas ramas de la nanotecnología son: sistemas de magnetorresistencia gigante para almacenamiento magnético de la información, dispositivos nanoelectrónicos, recubrimientos para mejora de técnicas de imagen, catalizadores nanoestructurados, biosensores y biodetectores, nanosistemas para administración de fármacos, cementos, pinturas especiales, cosméticos y sistemas para purificación y desalinización de agua.

Historia de la Nanotecnología:

1820- El científico inglés Faraday descubrió la ley de inducción magnética por la que una variación de flujo magnético produce una fuerza electromotriz. Alguien le pregunto, como suele ocurrir con un gran descubrimiento científico: “¿Para que sirve esto?”. Solo descubrió que circulaba una corriente pequeña por un hilo cuando se movía un imán. La contestación fue: “¿Para que sirve el nacimiento de un niño?”. El resultado es que toda la tecnología eléctrica moderna empezó con el descubrimiento de Faraday.

1948- Bardeen, Brattain y Shockley hicieron el gran descubrimiento científico que ha cambiado la vida del siglo XX: el transistor. Cuando observaron el efecto no tenían ni la menor idea, ni podían vislumbrar, de sus repercusiones. Toda la electrónica actual esta basada en el transistor mas o menos compactado con las técnicas microelectrónicas. El transistor ha abierto el espacio a los humanos y nos ha hecho tener una vida más larga y llevadera. La medicina no sería lo que es sin el transistor por poner un ejemplo y no citar el manoseado de las comunicaciones. Bardeen, físico teórico, es el único Premio Nobel doble en física. Uno por el transistor (1956) y el otro por la teoría de la superconductividad (1972). El transistor es el paradigma más claro de cómo la ciencia y la tecnología van abrazadas.

1982 - Gerd Binning y Heinrich Rohrer, hicieron el descubrimiento, que abrió el camino que nos lleva a un terreno con una fisonomía nueva. Descubrieron el Microscopio de Efecto Túnel (Premio Nobel 1986). Este consiste básicamente en detectar una corriente eléctrica túnel, no permitida clásicamente pero si cuánticamente, entre una punta de dimensiones atómicas y una superficie. La corriente es minúscula 1 nanoAmperios (0.000000001 Amperios) cuando se aplica un voltaje de milivoltios. ¿Para qué puede servir esto?. Para todo lo que viene ahora y que sin duda va cambiar otra vez nuestras vidas y forma de pensar. Resulta que analizando la corriente cuando la punta se mueve paralelamente a la superficie se pueden visualizar átomos como entidades independientes, uno por uno, no estadísticamente, pero además, y esto es lo importante y singular, se ven palpándolos. El microscopio funciona en campo cercano, a una distancia de dos o tres átomos de la superficie. Después de él y basados más o menos en el mismo principio se han desarrollado otra serie de microscopios o herramientas que tienen la precisión de trabajar en el nanómetro. Para lo que sigue 1 nano=0.000000001.

Todo lo anterior nos permite integraciones de Terabits (un billón de bits) por centímetro cuadrado, esta memoria es la que tienen doscientos ordenadores juntos aproximadamente y se puede conseguir en un botón y en un plazo de no más de cinco años. Uno de los candidatos son las memorias magnéticas y naturalmente se necesitan lectores magnéticos en el nanómetro. La memoria de un Terabit es la que tiene un ser humano. Esto quiere decir que su funcionamiento será inteligente. Con tal memoria no solo se podrán almacenar datos sino también los analizará, seleccionará y tomará las decisiones más convenientes en un momento determinado. Esto es inteligencia. Con tal memoria será posible mantener conversaciones audiovisuales mientras paseamos o ver la televisión con un chip integrado en el ojo, por ejemplo. La conversación podría ser entre un chino y un español cada uno en su propio idioma. El cerebro humano no es solo memoria son también sus interconexiones que le permiten ser memoria y procesador al mismo tiempo, pero esto puede hacerlo por el Terabit de memoria que tiene. Ya existe el proyecto milpiés consistente en construir millones de pequeñas puntas de manera que unas leen datos y otras procesan, seleccionan y toman decisiones. Este proyecto se desarrolla en IBM Zurich y tiene implicaciones científicas y tecnológicas de gran trascendencia como ocurrió con el microscopio de efecto túnel descrito anteriormente. Todo esto es Nanotecnología por que trata individualmente los elementos nanométricos y luego los integra o globaliza. Es una globalización donde los individuos cuentan, es humanista. Sin embargo solamente lo anterior no es lo único ni lo más importante. Podríamos llamarlo nanoelectrónica cómo un paso mas hacia la miniaturización de la microelectrónica.

La naturaleza en su ruta de la vida nos esta enseñando algo mas profundo. En biología hay reacciones químicas, transporte de electrones e iones. Hay procesos que involucran un solo electrón o ion, que son funcionales y actúan como amplificadores químicos o nanomecánicos, por ejemplo la identificación molecular. La interconexión de estos procesos hacer mover y curvar cantidades nanométricas de materia que tienen vibraciones características de 10000 millones de ciclos. La naturaleza interconecta de una forma elegante la nanoelectrónica y la nanomecánica y todo en la escala nanométrica donde la difusión, las reacciones químicas, las vibraciones, la propagación de señales, etc. son ultrarápidas. Y además lo hace de una manera elegante. Señales químicas y transporte eléctrico producen movimientos infinitesimales que globalizados coherentemente por medio de nuevas señales cerebrales producen una acción o movimiento o pensamiento. Todo esto ensamblado, auto ensamblado y replicado. Es difícil prever lo que la nanotecnología puede alcanzar pero su ruta debería ser la de la vida. Relacionando física, química, biología y nuevos modelos y simulaciones matemáticas. Es una ciencia multidisciplinar y esta tecnología sólo será realizable cuando se comprendan los mecanismos básicos en el rango nanométrico. El esquema que se adjunta describe de una forma gráfica por donde anda el pensamiento en la nanociencia, son nanociencia básica y nanotecnología, son inseparables. La nanociencia trata de entender lo simple, lo pequeño y lo bello para construir y ensamblar de la misma manera que lo hacen los procesos naturales en la ruta de la vida. Los países que se lancen a esta aventura serán los nuevos líderes mundiales.

Y es que el horizonte y las perspectivas que se vislumbran por el momento son prácticamente inimaginables. Todo depende de nuestra imaginación, curiosidad y tenacidad y medios materiales, pero como sobretodo y como siempre de nuestros recursos humanos. Por eso países como Estados Unidos, Japón, Suiza, Alemania, etc. han explosionado en su investigación sobre la ciencia de la nanoescala y la tecnología que conlleva. No en vano en el discurso que el presidente Clinton hizo en Caltech (instituto Tecnológico de California) el 21 de enero de 2000 anuncio que en su nuevo presupuesto dedicaría doscientos mil millones de dólares a investigación biomédica pero que también quería dejar como legado un presupuesto de cien mil millones de dólares a su Iniciativa sobre Nanotecnología, porque para él es claro que esta tiene un horizonte sin fin por el momento. Suiza, en su tercera fase, dedica a esta iniciativa ocho mil millones en cuatro años; Japón setenta mil millones aproximadamente en cuatro años, así como Alemania, Holanda, Suecia etc. Además de estas iniciativas tienen centros de excelencia y competencia en nanotecnología. Todas estas inversiones se entienden en adición al presupuesto normal para investigación que es grande. Está bien entendido que la parrilla de salida es muy importante. Y no es por nada, sino porque es una ciencia básica que producirá tremendos outputs tecnológicos.

Aplicaciones de la Nanotecnología:

La Miniaturización:

La reducción de los componentes electrónicos, conocida también como nanotecnologia, (Drexler, 1993: 20-25) cercana a las dimensiones correspondientes a 10-9 o 10-13 es un elemento que le ha permitido a la computadora concretar su proceso de difusión. El objetivo fundamental de este proceso es incrementar su portabilidad, su autonomía, en suma su movilidad, conmutabilidad y oportunidad. Como un resultado que busca su adaptación forzosa a las necesidades de espacio y de tiempo de la vida moderna.

El proceso de fabricación de computadoras ha pasado con velocidad vertiginosa de los sistemas operados con válvulas de vació (conocidas como bulbos o ampollas de vació); a los semiconductores tradicionales (conocidos como transistores de tipo PNP o NPN); de ahí a los sistemas creados con base en circuitos integrados y por ultimo a los microprocesadores que realizan procesos de manera paralela.

Desde los años sesenta que fue la década en la que se crearon los primeros circuitos integrados; el numero de componentes electrónicos alojados en los "chips" se ha duplicado casi anualmente - como dato promedio -. Aunque no se puede ubicar aquí la frontera en esta área tecnológica. El surgimiento de nuevos materiales y tecnologías permiten visionar el desarrollo de computadoras que operen con pequeños impulsos eléctricos o electroquímicos o simplemente con agua.

Crea maquina microscópica capaz de manipular cadenas de ADN:

Un equipo de científicos ha armado una pieza móvil de unas pocas hebras de ácido dioxirribonucleico, y dice que se trata del primer paso hacia la construcción de “maquinas” ultramicroscópicas que algún día podrían ejecutar en espacios microscópicos tareas tan complejas como fabricar circuitos electrónicos y despejar vasos sanguíneos obstruidos en el cerebro. La pieza en forma de gozne, a la que es posible mover a voluntad, tiene apenas cuatro diez milésimas del espesor de un cabello humano.

El nuevo experimento no representa la primera vez que los científicos han armado piezas móviles a partir de compuestos químicos. Pero los ejemplos anteriores han tenido el defecto de ser harto flácidos. Sin embargo, el artefacto de ADN es particularmente rígido y ejecuta movimientos 10 veces mayores.

El artefacto fue armado uniendo dos espirales bifurcadas de ADN con un puente de ADN. Parte de la estructura se retuerce cuando se le aplica una cierta solución química.

Un grupo de cinco científicos de Colombia, Alemania, Estados Unidos, Inglaterra y Corea, desarrollaron una técnica que permite almacenar mil veces mas información en un disco duro de un computador mucho mas pequeño que uno tradicional.

El disco duro de una computadora esta hecho con base en capas delgadas magnéticas, normalmente elaboradas con hierro y cromo, que permite almacenar la información. El disco duro de una computadora personal convencional tiene un diámetro de siete centímetros.

La nueva técnica, perfeccionada en Estados Unidos, por científicos de varios países, consiste en cambiar la composición del disco duro convirtiendo las capas en puntos magnéticos del tamaño de una millonésima parte de un milímetro, lo que implica que diez millones de puntos magnéticos, colocados uno seguido del otro, sin dejar espacio, ocuparían solo un centímetro de longitud.

Con esta herramienta tecnológica, en un centímetro lineal de puntos magnéticos que equivalen al tamaño de la cabeza de un alfiler, se podrá acumular más información que un disco duro convencional. El ínfimo tamaño de los puntos magnéticos, elaborados con base en átomos de níquel o cobalto, con aleaciones de hierro, es tal que solo se mide en manómetros, de ahí que esta tecnología reciba el nombre de nanotecnología.

La nanotecnología esta reemplazando a la microelectrónica por que aumenta la fiabilidad de la información que guarda, la capacidad de almacenar y disminuye ostensiblemente el tamaño de cualquier componente o equipo tecnológico.

La introducción de la Nanotecnología en los adhesivos:

Desde su introducción, la tecnología de One-Bottle-Bond! (adhesivo monocomponente) en Prime&Bond ha producido excelentes resultados. Como breve resumen, base nombrar la Alta tasa de retención, una calidad marginal excelente, ausencia de decaimientos recurrentes y unas propiedades del manejo excelentes.

La tradición de innovación en este adhesivo continua hoy con la incorporación a su formula de nanoparticulas. Estas partículas de carga de escala nanometrica son 100 veces mas pequeñas que las partículas de relleno tradicionales incorporados en composites o compomeros para aumentar su resistencia. Estas pequeñas partículas refuerzan significativamente el adhesivo manteniendo sus propiedades esenciales de alto rendimiento adhesivo.

Las nanoparticulas tienen el tamaño perfecto para penetrar entre los típicas micro retenciones creadas por el grabado ácido al igual que entre los mas pequeños tubulos dentinarios. El tamaño de la partícula es aproximadamente 7 nanometros (un nanometro es igual a 1/1000 micras). Una vez allí, estas diminutas partículas refuerzan los componentes naturales de la dentina mientras se crea el ambiente adecuado para una perfecta unión entre la sustancia del diente y el material restaurador.

Materiales multifuncionales basados en el conocimiento y nuevos procesos y dispositivos de producción

La transición hacia una sociedad basada en el conocimiento y a la vez en desarrollo sostenible exige nuevos paradigmas de producción y nuevos conceptos sobre productos-servicios. La industria de producción europea en su conjunto está obligada a pasar del enfoque basado en recursos al basado en conocimientos, más respetuoso del medio ambiente, de la cantidad a la calidad, del producto fabricado en grandes cantidades y de uso único al producto-servicio fabricado a petición, multiuso, a la medida del cliente y actualizable; de los servicios, procesos y productos de valor añadido "materiales y tangibles" a los "intangibles".

Estas transformaciones llevan asociados cambios radicales en las estructuras industriales, que exigen una mayor presencia de empresas innovadoras, con capacidades en red y dominadoras de nuevas tecnologías híbridas que combinan las nanotecnologías, la ciencia de materiales, la ingeniería, las tecnologías de la información y las ciencias biológicas y ambientales. Esta tendencia obliga a una intensa colaboración que supere las fronteras tradicionales de las ciencias. Las tendencias más avanzadas en la industria exigen asimismo una acusada sinergia entre tecnología y organización, dependiendo ambas en gran medida de las nuevas capacitaciones.

Es preciso buscar soluciones tecnológicas satisfactorias en fases cada vez más tempranas de los procesos de diseño y producción; los nuevos materiales y las nanotecnologías tienen un papel esencial que desempeñar en este contexto, en calidad de impulsores de la innovación. Todo ello obliga a poner más énfasis en el largo plazo que en el corto en las actividades comunitarias de investigación y a abandonar las estrategias incrementales en favor de las rupturistas en la innovación. La investigación comunitaria se beneficiará enormemente de una dimensión internacional.

Nanomateriales

El hecho de que las tres revoluciones tecnológicas del siglo XX -la biotecnología, las tecnologías de la información y la ciencia de los materiales- hayan ocurrido simultáneamente es una situación sin precedentes. Muy probablemente, los campos más fértiles para el cultivo y crecimiento del desarrollo tecnológico para el cultivo y crecimiento del desarrollo tecnológico estarán en la intersección de las tres tecnologías; la nanotecnología es uno de ellos.

Los objetos de la nanotecnología son estudiar, entender y controlar la materia a nivel atómico y molecular. Para pasar de la nanotecnología la colaboración entre la informática y la biotecnología con las ciencias de los materiales es esencial y para cualquier desarrollo en nanotecnología es preciso tener en cuenta los nanomateriales asociados.

Entre los nanomateriales, los nanotubos de carbono tendrán un papel estelar en el desarrollo y utilización de la nanotecnología. Sus propiedades son sorprendentes; tienen un modulo de elasticidad seis veces superior al del acero y su resistencia a tracción puede alcanzar más de diez veces la de las fibras más resistentes como el Kevlar® y los hilos de seda de las arañas. Poseen unas conductividades eléctrica y térmica muy altas y son capaces de autocicatrizarse, propiedad que les permite estar casi libres de defectos. Otra propiedad sorprendente de los nanotubos de carbono es que pueden exhibir un comportamiento metálico o semiconductor en función de cómo se ha enrollado la hoja de grafito que los forma. Por su resistencia, se han utilizado como sensores en microscopios de efecto túnel y se prevé su utilización en microelectrónica para conectar nanodispositivos. También es posible que, en forma de fibras, puedan servir para fabricar materiales compuestos de altas prestaciones.

Muchas proteínas son excelentes nanomateriales para nanomáquinas, A partir de materiales biológicos ya se han fabricado nanomotores. Actualmente son una curiosidad de laboratorio y se está muy lejos de construir nanovehículos capaces de navegar por el cuerpo humano para buscar y destruir las células cancerosas. Aunque este escenario todavía pertenece a la ciencia ficción, los logros en nanotecnología ya son fantásticos.sustancial.

Nanobiotecnologías:

El objetivo es apoyar la investigación sobre la integración de entidades biológicas y no biológicas, que abrirá nuevos horizontes en muchas aplicaciones, tales como el procesamiento y los sistemas de análisis médico y ambiental.

La investigación se centrará en: labchips, interfaces con entidades biológicas, nanopartículas modificadas en superficie, administración avanzada de medicamentos y otras áreas de la integración de los nanosistemas o la nanoelectrónica con entidades biológicas (como la entrega orientada de entidades activas biológicamente); procesamiento, manipulación y detección de moléculas o complejos biológicos, detección electrónica de entidades biológicas, microfluidos, activación y control del crecimiento de células en sustratos.

Técnicas de ingeniería a escala nanométrica para la creación de materiales y componentes: El objetivo es desarrollar nuevos materiales funcionales y estructurales de rendimiento superior a través del control de su nanoestructura. Se incluirán las tecnologías necesarias para su producción y procesamiento.

La investigación se centrará en: aleaciones y compuestos nanoestructurados, materiales poliméricos funcionales avanzados y materiales funcionales nanoestructurados y la incorporación de sistemas moleculares ordenados o de nanopartículas en los sustratos adecuados.

Desarrollo de dispositivos e instrumentos de manipulación y control: El objetivo es desarrollar una nueva generación de instrumentos de análisis y fabricación a escala nanométrica. El objetivo de orientación será conseguir un tamaño de componentes o resolución del orden de 10 nm.

La investigación se centrará en: diversas técnicas avanzadas de fabricación a escala nanométrica (basadas en la litografía o en la microscopía); tecnologías, metodologías o instrumentos revolucionarios que exploten las propiedades de autoensamblado de la materia y desarrollen máquinas a escala nanométrica.

Aplicaciones en campos como la salud y los sistemas médicos, la química, la energía, la óptica, los alimentos y el medio ambiente: El objetivo es liberar las posibilidades de las nanotecnologías en aplicaciones revolucionarias a través de la integración de los resultados de la investigación en materiales y dispositivos tecnológicos en un contexto industrial.

La investigación se centrará en: modelización computacional, tecnologías avanzadas de producción; desarrollo de materiales innovadores de características mejoradas.

Materiales multifuncionales basados en el conocimiento

Los materiales nuevos de alto contenido en conocimientos, capaces de aportar nuevas funcionalidades y un rendimiento superior, resultarán esenciales a la hora de impulsar la innovación en tecnologías, dispositivos y sistemas, favoreciendo el desarrollo sostenible y la competitividad en sectores tales como el transporte, la energía, la medicina, la electrónica, la fotónica y la construcción. Para consolidar la fortaleza de las posiciones europeas en los mercados de las tecnologías emergentes, que se espera crezcan en uno o dos órdenes de magnitud durante la próxima década, es necesario movilizar a los distintos protagonistas a través de asociaciones de IDT de vanguardia, incluida la investigación de alto riesgo, y a través de la integración de la investigación sobre materiales y las aplicaciones industriales.

Desarrollo de los conocimientos fundamentales: El objetivo es la comprensión de fenómenos biológicos y fisicoquímicos complejos importantes para el control y el procesamiento de materiales inteligentes con ayuda de instrumentos experimentales, teóricas y de modelización. De esta manera se sentarán las bases para la síntesis de estructuras capaces de autoensamblado o complejas mayores con características físicas, químicas o biológicas definidas.

La investigación se centrará en: actividades a largo plazo, transdisciplinarias y de elevado riesgo industrial encaminadas al diseño y desarrollo de estructuras nuevas con características definidas; desarrollo de la ingeniería supramolecular y macromolecular, centrándose en la síntesis, explotación y usos potenciales de moléculas nuevas de elevada complejidad y sus compuestos.

Tecnologías asociadas a la producción, transformación y procesamiento de materiales multifuncionales basados en el conocimiento y de biomateriales: El objetivo es el desarrollo y la producción sostenible de nuevos materiales "inteligentes" con funcionalidades especiales y que permitan la construcción de macroestructuras. Estos nuevos materiales al servicio de aplicaciones multisectoriales deben poseer características que puedan explotarse en circunstancias predeterminadas, así como propiedades internas mejoradas o características de barrera y superficie para obtener un rendimiento superior.

La investigación se centrará en: nuevos materiales; materiales mecanizados y autorreparadores; tecnologías transversales, incluidas la ingeniería y la ciencia de superficies (incluidos los materiales catalíticos).

Soporte de ingeniería para desarrollo de materiales: El objetivo es salvar la distancia que separa la "producción de conocimientos" y el "uso de los conocimientos", superando así los puntos débiles de la industria de la UE en la integración de los materiales y la fabricación. Tal objetivo se conseguirá mediante el desarrollo de nuevos instrumentos que hagan posible la producción de nuevos materiales en un contexto de competitividad sostenible.

La investigación se centrará en: aspectos inherentes a la optimización del diseño de materiales, el procesamiento y los instrumentos; ensayos, validación y paso a dimensiones superiores; incorporación de enfoques sobre el ciclo de vida, la obsolescencia, la biocompatibilidad y el rendimiento ecológico; el apoyo a los materiales para condiciones extremas).

Nuevos procesos y dispositivos de producción:

Para implantar nuevos conceptos de producción que sean más flexibles, integrados, seguros y limpios serán necesarios avances decisivos en la organización y en la tecnología al servicio de los nuevos productos, procesos y servicios, que vayan a la par con una disminución de los costes (internos y externos). El objetivo es dotar a los sistemas industriales del futuro de los instrumentos necesarios para la eficiencia del diseño del ciclo de vida, la producción, el uso y la recuperación, así como de los modelos organizativos adecuados y de una mejor gestión de los conocimientos.

Desarrollo de nuevos procesos y sistemas de fabricación flexibles e inteligentes: El objetivo es favorecer la transición de la industria hacia una organización de la producción y los sistemas más basada en el conocimiento y hacia una filosofía de la producción más holística, que tenga en cuenta no sólo al hardware y al software, sino también a las personas y a su manera de aprender y compartir sus conocimientos.

La investigación se centrará en: procesos y sistemas de fabricación innovadores, fiables, inteligentes y rentables y su incorporación a la fábrica del futuro: integración de tecnologías híbridas basadas en nuevos materiales y su procesamiento, microsistemas y automatización incluida la simulación.

El objetivo es contribuir a mejorar la sostenibilidad de los sistemas industriales y a reducir de forma sustancial y mensurable sus repercusiones sobre la salud y el medio ambiente a través de nuevos enfoques industriales, así como la potenciación del rendimiento de los recursos y la reducción del consumo de recursos primarios.

Optimización del ciclo de vida de los sistemas, productos y servicios industriales. Los productos y la producción deben orientarse cada vez en mayor medida hacia el servicio y el ciclo de vida, además de los requisitos de inteligencia, rentabilidad, seguridad y limpieza. Por consiguiente, el reto clave estriba en llegar a nuevos conceptos industriales basados en enfoques relativos al ciclo de vida y a la eficiencia ecológica que permitan la obtención de nuevos productos, la innovación organizativa y la gestión eficiente de la información y su transformación en conocimiento utilizable dentro de la cadena del valor.

Las actividades de investigación realizadas dentro de este campo temático prioritario incluirán investigación exploratoria a la vanguardia del conocimiento sobre cuestiones estrechamente relacionadas con uno o varios de los temas incluidos en él. Se utilizarán dos enfoques complementarios: uno receptivo y abierto, el otro proactivo.

Conclusión:

La nanotecnología, una ciencia que parece haber salido de un libro de ciencia ficción, mostrándonos e ilustrándonos hechos impensables , que solo una mente futurista seria capaz de aceptar, pero esto se convierte en realidad, día a día hombres de ciencia dedican el máximo de su intelecto y tiempo para realizar estudios capaces de sorprender a cualquiera.

¿Que nos depara el futuro?, ¿será esta ciencia el coupe de gracce del hombre?,

Más allá de los usos bien intencionados se encierran otras ideas, como el uso como armas de guerra, alteraciones genéticas, regeneración intracelular, degeneración celular, yendo más allá…

…la inmortalidad de la raza humana.

Anexos:

Nanotecnología

Sistema implantable de entrega de drogas

En la imagen, ampliada 120.000 veces, se ve en color azul un alambre molecular o nanotubo de carbono de sólo 10 átomos de anchura, situado ante unos electrodos de platino. El alambre, con un diámetro de 0,0000015 mm, es un ejemplo del tipo de circuitos que se podrían utilizar en las computadoras del futuro, como los ordenadores moleculares.

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