Generalidades de la Nanotecnología

UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

Resumen. En el transcurso de los años en el mundo se han dado muchos cambios, desde la aparición de una simple sumadora hasta computadoras impresionantes pero debido a la evolución actualmente en el mundo existen muchas investigaciones sobre la nanotecnología, es por eso que en este momento todo las tecnologías se están basando en la nanotecnología, es por eso que al lograr esto la humanidad tomaría un rumbo muy interesante ya que con esta tecnología se podrían desarrollar cosas que tal vez nunca no imaginamos, así como un nano robot explorando nuestro cuerpo, prótesis para el cuerpo compatibles y sin problemas, injertos de la piel de materiales no tóxicos, materiales para la industria mucho más resistentes con el peso mínimo que ocupen menos recursos y mucho mas eficientes, aleaciones de tela que permita confeccionar un pantalón que no ensucie, etc.

Introducción

La nanotecnología se basa en implementación a gran escala (nanómetros), la cual maneja las propiedades de la materia a nivel molecular o celular permitiendo modificar las propiedades de dicha materia para lograr aplicaciones interesantes ya se en el campo de la medicina como en la industria.

Desarrollo

El mundo a tenido avances muy importantes. Es así que en 1947 se construyo la primera computadora que tenía el tamaño de una cancha de futbol, las cuales han ido evolucionando para que en la actualidad contemos con una computadora de minúsculo tamaño, pero en la actualidad se está entrando en otra etapa que la podremos denominar nanotecnología es decir mecanismos de tamaño muy pequeño que no se los puede observar a simple vista, se hablaría de dimensiones que se encuentran en el rango de la nanoescala.

Definición:

La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala“[1]”.

Fig. 1. Apreciación de una nano robot. “[2]”.

Finalidad:

La finalidad de la nanotecnología es manejar las propiedades de los materiales “materia” a escalas atómicas, para poder controlar con exactitud y precisión átomos individuales y las moléculas, es decir manejar a voluntad la materia para obtener propiedades con las cuales desarrollar muchas otras tecnologías, además que la nanotecnología manejada a poco grado de energía, y los materiales en su utilización seria el optimo para la ecología del planeta.

La nano tecnología propone realizar dispositivos pequeños pero con una velocidad de procesamiento mucho más alta que una computadora actual. Jugar con las propiedades de la materia y realizar aleciones mas baratas de productos para la industria, se podría realizar una tipo de tela con características sorprendentes.

Fig. 2. Nano robot manipulado átomos “[2]”.

Esto nos llevaría a una nueva revolución industrial pero basada en la nanotecnología es decir maquinas pequeñas que optimicen los recursos de fabricación y con producciones mucho más rápidas.

Aplicaciones:

Con el principio de la nanotecnología (manipulación de los átomos de la materia), las aplicaciones se podrían dar en diversas aéreas, es así que en las computadoras ya se aplica el principio de manejar cosas en escalas de los nanómetros así como los procesadores de una computadora en donde se colocan miles de transistores en un espacio muy reducido, así también desarrollar sistemas inteligentes donde no se necesite que un ser humano los controle(inteligencia artificial), en el campo de la medicina desarrollo de sensores moleculares capaces de detectar células malignas en los organismos de los seres humanos y de la misma manera que los curaran entrando en órganos súper especiales riesgosos de manipular en la actualidad. En el ámbito de la industria realizar alecciones de materiales mucho más duraderos más resistentes fáciles de manejar (menor peso) y más baratos.

En Australia en la universidad de University of Technology Sydney (UTS) un grupo de científicos desarrollaron una casa (Nanohouse), una casa donde se emplearon los materiales desarrollarn con nanotecnología, materiales capaces de reaccionar de determinada manera.

Fig. 1. Nanohose. “[3]”.

Nanotubo de carbono (CNTs)

El nano tubo fue desarrollado a base de carbono por una red hexagonal curvada y cerrada combinada con media esfera de “fullerene” “[4]”. . El nanotubo son sistemas ligeros, huecos y porosos.

Fig. 4. Nanotubo.

Propiedades

• Las propiedades de el nano tubo son fascinantes las cuales sirven para aplicarlas en varios campos de la ciencia.

• Que poseen resistencia mecánica muy alta, resistencia a la atracción y elasticidad impresionante

• Los nanos tubos se comportan como hilos cuánticos ideales monodimensionales con comportamiento aislante, semiconductor o metálico los cuales dependen de las dimensiones del tubo.

• Posee una alta emisión de electrones, son capaces de emitir electrones a 0.11eV de energía. También esta propiedad se utiliza en la fabricación de fuentes de electrones para microscopios electrónicos.

• Habilidad para trabajar a escala molecular, átomo a átomo. Esto permite crear grandes estructuras con fundamentalmente nueva organización molecular.

• Son materiales de "base", utilizados para la síntesis de nanoestructuras vía autoensamblado.

• La conductividad térmica puede llegar a 6.000 W/mK a temperatura ambiente.

• Propiedades y simetría únicas que determinan sus potenciales aplicaciones en campos que van desde la electrónica, sensores o biomedicina.

Nanomedicina

Una aplicación de la nanotecnología es que se podría aplicar a la medicina, para manejar enfermedades dentro del cuerpo a nivel celular o molecular.

Fig. 5. Nanomedicina “[6]”.

Con la nanotecnología medica se podría explorar los órganos del cuerpo humano de una manera mas exacta permitiendo al profesional realizar un diagnostico correcto, y así aplicar o suministrar la medicina correcta atreves de biosensores que determinen cuando el paciente necesite la medicación y simplemente suministrarla.

Así como también el desarrollo de Los dendrímeros que exploren el organismo y cambien o reparen células dañadas, el desarrollo de injertos con materiales no tóxicos, células capaces de emitir diagnósticos caseros.

Dendimetro: tiene la característica de ser polímeros construidos a partir de unidades ramificadas; tienen la capacidad de combinar nanopartículas con otras similares. [5]

La posibilidad de diseñar sensores que se activan cuando cambien determinadas constantes biológicas cambian.
Los pacientes diabéticos podrían verse favorecidos al recibir insulina encapsulada en células artificiales, que la apliquen cuando aumente la glucosa en la sangre.

Conclusiones

La nanotecnología nos permitiría disponer de materiales que realicen trabajos muy complicados, aparatos muy pequeños con capacidades de almacenamiento, procesamiento muy grandes con requerimientos de energía minimos, así como también de tener materiales para la confección de maquinarias muy resistentes con requerimientos mínimos, que nos pueden ayudar a nivel de la salud, realizar alecciones de metal, plástico con las mismas o mejores características y propiedades a nivel molecular que nos ayudaría a disminuir la explotación de los recursos del planeta es decir a conservar nuestro planeta.

Referencias

[1] http://www.euroresidentes.com/futuro/ nanotecnologia/nanotecnologia_que_es.

[2] http://www.fisica.uh.cu/bibvirtual/vida%2 0y%20tierra/Adic2011/nano/nano.htm

[3] http://www2.arch.uiuc.edu/elvin/nanoho use.htm

[4] http://www.univie.ac.at/qfp/research/matt erwave/c 60/index.html

[5] http://www.nanotecnologica.com/actual-clasificacion-de-los-nanomateriales/

[5] http://www.nanomedicinas.com/

[6] http://www.fisica.uh.cu/bibvirtual/vida%20y%20tierra/Adic2011/nano/nano.htm

[7] http://www.biotech.bioetica.org/clase2-21.htm#_ftnref4

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