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NANOTECNOLOGIA

Es una herramienta para manipular materiales a pequeña escala, al observarse que los materiales cambian sus propiedades reduciendo su tamaño. Se usa en física, química, bioquímica, medicina, etc.

Es la explotación de las propiedades de la materia a nanoescala:

  • Estudio
  • Diseño
  • Creación
  • Síntesis
  • Manipulación
  • Aplicación de materiales
  • Explotación de fenómenos y propiedades de la materia

Un nanómetro (nm) es la mil millonésima parte de un metro. Se mueve en una escala de entre 1 a 100 nm de acuerdo a la definición de la Iniciativa  Nanotecnología Nacional en Estados Unidos.

El límite inferior está situado en el tamaño de los átomos, al fabricar dispositivos a partir de átomos y moléculas (los átomos de hidrógeno tienen 4 nm).

El límite superior es arbitrario, se encuentra cuando los fenómenos no pueden ser observados en estructuras grandes y se pueden usar en nanodispositivos.  Son versiones de los dispositivos macroscópicos y se usa la microtecnología.

 

Desarrollo histórico de la nanotecnología

1959- Richard Feyman físico americano, ve la posibilidad de fabricar instrumentos a partir de átomos.

1974- Norio Taniguchi ingeniero japonés, acuña el término de “nano-tecnología”.

1979- Peter Wiles y John Abra químicos descubren los ladrillos de la nanotecnología, rollos de átomos de carbón: “nano-tubos”.

1981- Gerd Binning y Heinrich Roherer  en IBM, desarrollan el STM (microscopio electrónico de túnel de barrido) que ve los átomos y los mueve.

1985- Richard Smalley, Robert Cult y Harry Kroto, descubren los átomos de carbono 60 (esfera  de 0.7 nm).

1987- Donald Cram, Charles Petersen y Jean-Marie Lehn, ganan el premio Nobel en química supra-molecular (auto-ensamblaje molecular).

 

Aplicaciones

En medicina  especialidades que investigan en la dimensión microscópica alteraciones que provocan las enfermedades ( nanomedicina ): microbiología, inmunología  y fisiología.  Han surgido otras como la Ingeniería Genética repercutiendo en la clonación y eugenesia. La nanotecnología del ADN utiliza el apareamiento entre las bases de ADN y ácidos nucleicos para construir estructuras.

En química se preparan pequeñas moléculas para cualquier estructura que interviene en fármacos o polímeros comerciales (auto-ensamblaje molecular o química supramolecular).

En física se han descubierto materiales como los nanotubos de carbono, fullerenos, nanoroides, relacionados con la nanoiónica y la nanoelectrónica. Nanopartículas semiconductoras que se usan en tecnologías como: pantallas, iluminación, celdas solares e imágenes biológicas. También se han descubiertos microscopios de fuerza electrónica que se pueden usar sobre un patrón para depositar químico (nanolitografía dip-pen), dentro de la nanolitografía.  También métodos de estado sólido de silicio han permitido fabricar microprocesadores,  y crear dispositivos como sistemas nanoelectromecánicos (MEMS).

 

¿Dónde nos puede llevar la nano-tecnología?

National Science Foundation de Estados Unidos prevé que este año alcance el mercado de la nanotecnología un trillón de dólares.

  • En la actualidad se está trabajando sobre el ADN usando proteínas, para hacer un motor de 80 nano-metros que bombee dentro del organismo cantidades de medicamentos a células dañadas o cancerosas, o poner en circulación drogas anticancerosas en la circulación sanguínea contra algún tumor. Investigadores de Oxford y Warwick, han desarrollado así un Nanotren controlado por ADN para el transporte de compuestos en el organismo.
  • Investigadores de Harvard desarrollan un nanorobot de ADN que produce el suicidio de las células cancerosas, construido de material genético capaz de cargar moléculas.
  • Ingenieros biomédicos estadounidenses, con un nanomaterial mejoran la evolución de las fracturas óseas y crean una impresora 3D que imprime cartílago.
  • Investigadores de la Universidad de California, fabrican nanopartículas capaces de atravesar la barrera hematoencefálica del cerebro, en el tratamiento de enfermedades tumorales o neurodegenerativas.
  • Desarrollo de nanoláminas de grafeno por parte de investigadores franceses que sirven para soportar temperaturas de hasta 1100ºC y prevenir la contaminación por solventes orgánicos, colorantes o aceites.

 

Links relacionados:

 

  • Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología

http://www.idi.mineco.gob.es/portal/site/MICINN/menuitem.7eeac5cd345b4f34f09dfd1001432ea0/?vgnextoid=6eae87767d072410VgnVCM1000001d04140aRCRD

 

  • Nanotecnología aplicada a los alimentos

http://www.iata.csic.es/IATA/dcon/nuem/

 

 

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