Nanotecnologia

INTRODUCCIÓN

La nanociencia y la nanotecnología son disciplinas que se han consolidado en los últimos treinta años. La primera se puede definir como el conjunto de conocimientos y técnicas que permiten observar, caracterizar, entender y predecir las propiedades de objetos y estructuras de tamaño nanométrico. Por cierto, un nanómetro (1 nm) es la mil millonésima parte de un metro, una longitud realmente muy pequeña en la que tan solo podríamos alinear unos pocos átomos.

La nanotecnología va un poco más allá de la nanociencia y se afana por buscar aplicación a los sorprendentes fenómenos que tienen lugar en la nanoescala. Habitualmente denominamos nanoescala o nano mundo al intervalo de longitudes comprendido aproximadamente entre 1 y 100 nm. Por cierto, los objetos y estructuras propios de la nanoescala se denominan nano objetos y nanoestructuras, respectivamente.

Los fenómenos que ocurren en la nanoescala tienen su origen, por un lado, en el importante papel que juegan las superficies en los nanoobjetos. Es fácil entender que cuanto más pequeña es una estructura la fracción de átomos ubicados en sus superficies exteriores es mucho mayor.

Mediante el control de la geometría y el tamaño de los nanoobjetos también se pueden modificar propiedades como la conductividad eléctrica, la reactividad química, la elasticidad, la magnetización, la coloración, etc. Por eso se dice, con toda razón, que "lo pequeño, lo ‘nano’, es diferente".

1. LA NANOTECNOLOGÍA

1.1 Antecedentes

Con el comienzo del siglo XX la ciencia dio grandes pasos en el conocimiento, se empezó a conocer que toda la materia está compuesta por las partículas diminutas llamadas átomos, aunque todo esto se conocía ya en parte, es en este siglo cuando finalmente se le empieza a dar utilidad. De tal forma tenemos que varios átomos forman moléculas, por ejemplo una molécula de oxigeno con dos de hidrógeno forman agua.

Pero estos conocimientos fueron más allá ya que con esto se pudo modificar la estructura de las moléculas como es el caso de los polímeros o plásticos que hoy en día los encontramos en todos nuestros hogares y que sin ellos no podríamos vivir. Pero hay que decir que este tipo de moléculas se les puede considerar “grandes”...

Con todos estos avances el hombre tuvo una gran fascinación por seguir investigando más acerca de estas moléculas, ya no en el ámbito de materiales inertes, sino en la búsqueda de moléculas orgánicas que se encontrarán en nuestro organismo. Se descubrió que el cuerpo humano además de consistir como unidad fundamental: la célula, ésta tenia pequeños componentes llamadas organelas y éstas a su vez estaban compuestas por numerosas partículas o moléculas que juegan un papel importante en la regulación de los procesos fisiológicos del organismo.

No fue sino hasta principios de la década de los cincuenta cuando Watson y Crick propusieron que el DNA era la molécula principal que jugaba un papel clave en la regulación de todos los procesos del organismo y de aquí se tomó la importancia de las moléculas como determinantes en los procesos de la vida.

Hoy en día la medicina se le da más interés a la investigación en el mundo microscópico ya que en este se encuentran posiblemente las alteraciones estructurales que provocan la enfermedad, y no hay que decir de las ramas de la medicina que han salido más beneficiadas como es la microbiología. Inmunología, fisiología, en fin casi todas las ramas de la medicina.

Con todos estos avances han surgido también nuevas ciencias como es la ingeniería genética que hoy en día todos han oído escuchar acerca de las repercusiones que puede traer la humanidad como es la clonación o la mejora de especies. Entre estas ciencias también se encuentra otras no muy conocidas como es la nanotecnología, a la cual se le puede definir como aquella que se dedica a la fabricación de la tecnología en miniatura.

La nanotecnología, a diferencia de la ingeniería genética, todavía no está en pasos de desarrollo; Se le puede considerar como “una ciencia teórica” ya que todavía no se le ha llevado a la práctica ya que aún no es viable, pero las repercusiones que acarreara para el futuro son demasiadas.

Ya que la nanotecnología aun no es viable cabría preguntarse: ¿para qué preocuparse?, Pero la importancia radica en adelantarse a los problemas éticos que acarrearía tener esta tecnología antes de que ésta llegue súbitamente. Sin lugar a dudas esta ciencia va a ser la más importante en el tercer milenio.

1.2 Definición

La nanotecnología se puede definir como la ciencia que se encargará del diseño y construcción de máquinas capaces de la manipulación atómica y molecular; también varios investigadores la definen como la tecnología de manufactura del siglo veintiuno. A esta rama hoy en día no se le puede considerar como ciencia-ficción debido a que países tan importantes como EUA, Japón y varios países europeos están invirtiendo grandes cantidades de dinero para la realización de proyectos y su posible aplicación, ya que están convencidos que esta es la tecnología del futuro. En general, las principales expectativas que se esperan de la nanotecnología son la manipulación de átomos y la mejora de chips computacionales más complejos.

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 multidisciplinaria, y esta tecnología sólo será realizable cuando se comprendan los mecanismos básicos en el rango nanométrico. Los países que se lancen a esta aventura serán nuevos líderes mundiales.

1.3 Aplicaciones De Los Nanorobots

Los diseños de nanorobots son muy variados. En el campo de la medicina se piensa hacer diseños que mejoren al eritrocito, a la mitocondria, a los leucocitos e incluso pequeños nanorobots que modifiquen las cadenas del DNA.

En el campo computacional se prevé que esta tecnología va a ser que los chips sean cada vez más pequeños y por consiguiente aumenten su capacidad de procesamiento, y es este campo donde se obtuvieron las primeras ideas acerca de lo que podría hacer la nanotecnología, ya que los ingenieros de IBM a mediados de los 80´s propusieron dos tipos de tecnología de prueba proximal: AFM10 (atomic force microscope) y STM10 (scanning tunneling microscope) que como su nombre lo indica una se basa en el monitoreo microscópico y manipulación mediante una aguja electrónica pequeña (STM) y la otra en la manipulación molecular (AFM); siendo mediante estas tecnologías

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