domingo, 1 de mayo de 2011

INTRODUCCION


El siguiente blog tratara sobre la nanotecnología su definición, características, formas de uso, ejemplos, etc. Ya que queremos profundizar como esta a  comenzando poco a  poco a entrar en nuestro diario vivir  y ver como esta ah empezado a mejorar ciertos aspectos de nuestra vida como por ejemplo la salud.

Como veremos la nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nano materiales).
Nano  es un prefijo griego que indica una medida, no un objeto; de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.
Este tipo de tecnología ha sido implementada a varias comunidades ya que esta tiene varios beneficios pues por se micro… esta tecnología facilita la supervivencia humana

DEFINICION DE LA NANOTECNOLOGIA


La palabra "nanotecnología" es usada extensivamente para definir a las ciencias y técnicas que se aplican a un nivel de nano escala, estas son unas medidas extremadamente pequeñas "nanos" que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas.

 Pero mas que su concepto, nos interesa mas lo que representa    potencialmente dentro del conjunto de investigaciones y aplicaciones actuales cuyo propósito es crear nuevas estructuras y productos que tendrían un gran impacto en la industria, la medicina , etc..

Estas nuevas estructuras con precisión atómica, tales como nanotubos de carbón, o pequeños instrumentos para el interior del cuerpo humano pueden introducirnos en una nueva era. Los avances nanotecnológicos protagonizarían de esta forma la sociedad del conocimiento con multitud de desarrollos con una gran repercusión en su instrumentación empresarial y social.

La nanociencia está unida en gran medida desde la década de los 80 con Drexler y sus aportaciones a la “nanotecnología molecular", esto es, la construcción de nanomaquinas hechas de átomos y que son capaces de construir ellas mismas otros componentes moleculares. Desde entonces Eric Drexler , se le considera uno de los mayores visionarios sobre este tema. 

El padre de la "nanociencia", es considerado Richard Feyman, premio Nobel de Física, quién en 1959 propuso fabricar productos en base a un reordenamiento de átomos y moléculas. En 1959, el gran físico escribió un artículo que analizaba cómo los ordenadores trabajando con átomos individuales podrían consumir poquísima energía y conseguir velocidades asombrosas

Existe un gran consenso en que la nanotecnología nos llevará a una segunda revolución industrial en el siglo XXI tal como anuncio hace unos años, Charles Vest (ex-presidente del MIT).
Supondrá numerosos avances para muchas industrias y nuevos materiales con propiedades extraordinarias (desarrollar materiales más fuertes que el acero pero con solamente diez por ciento el peso), nuevas aplicaciones informáticas con componentes increíblemente más rápidos o sensores moleculares capaces de detectar y destruir células cancerígenas en las partes más delicadas del cuerpo humano como el cerebro, entre otras muchas aplicaciones.
Podemos decir que muchos progresos de la nanociencia estarán entre los grandes avances tecnológicos que cambiarán el mundo.
                                         

EVOLUCION DE LA NANOTECNOLOGIA


Fecha
Acontecimiento
Los años 40
Von Neuman estudia la posibilidad de crear sistemas que se auto-reproducen como una forma de reducir costes.
1959
Richard Feynmann habla por primera vez en una conferencia sobre el futuro de la investigación científica: "A mi modo de ver, los principios de la Física no se pronuncian en contra de la posibilidad de maniobrar las cosas átomo por átomo".
1966
Se realiza la película "Viaje alucinante" que cuenta la travesía de unos científicos a través del cuerpo humano. Los científicos reducen su tamaño al de una partícula y se introducen en el interior del cuerpo de un investigador para destrozar el tumor que le está matando. Por primera ve en la historia, se considera esto como una verdadera posibilidad científica. La película es un gran éxito.
1985
Se descubren los buckminsterfullerenes
1989
Se realiza la película "Cariño he encogido a los niños", una película que cuenta la historia de un científico que inventa una máquina que puede reducir el tamaño de las cosas utilizando láser.
1996
Sir Harry Kroto gana el Premio Nobel por haber descubierto fullerenes
1997
Se fabrica la guitarra más pequeña el mundo. Tiene el tamaño aproximadamente de una célula roja de sangre.
1998
Se logra convertir a un nanotubo de carbón en un nanolapiz que se puede utilizar para escribir
2001
James Gimzewski entra en el libro de récords Guinness por haber inventado la calculadora más pequeña del mundo.




La nanotecnologia ha evolucionado  mediante las necesidades que nosotros hemos venido creando como:


Construir cosas átomo por átomo. Crear máquinas del tamaño de una molécula de carbón -o más pequeñas- capaces de construir, átomo a átomo, todo lo que hoy nos rodea, o lo que deseemos tener en el futuro.

En la naturaleza, puestos en orden de una manera, los átomos componen aire, tierra, agua, etc. Con otro diseño, los mismos átomos formarían frutos frescos. Para llegar ahí, hay que crear maquinas de ensamblaje molecular, que a su vez crearan otras mayores. Este proceso sigue hasta que las maquinas de ensamblaje puedan configurar el producto final, utilizando como única materia prima cantidades amorfas de los átomos necesarios.

Pero la nanotecnologia a tenido un mayor avance en la medicina. Crear pequeños robots, que viajaran por nuestro torrente sanguíneo. Ellos reemplazarán a los glóbulos blancos, enzimas y otros organismos que nos protegen. Atacarán directa y exclusivamente a las bacterias, y curarán nuestras enfermedades.

El cuerpo humano está formado por tejidos, los tejidos por células, las células por moléculas, mayores o menores, y éstas, por átomos... Cuando llegamos al átomo es cuando podemos empezar a hablar de nanoescala.

Son las moléculas las que trabajan en las células, y sabido es en medicina, que los cambios moleculares en las células originan muchas enfermedades. Por eso tenemos que utilizar moléculas concretas para luchar contra dichas enfermedades.

A esas moléculas las conocemos como medicamentos. Pero aunque las moléculas se miden a escala nanométrica, son grandes zonas del cuerpo las que tenemos que poner bajo su influencia, ya que no podemos trabajar de forma más localizada. Es decir, hoy en día, se aplican "macrosoluciones" generalizadas a los "nanoproblemas" localizados.

En medicina, hay una tendencia a utilizar instrumentos más pequeños y técnicas más localizadas. La aportación de la nanotecnología vendrá en esta línea; crear nanorobots que trabajen de modo localizado, por ejemplo.

Sin embargo, ya existen avances en nanomedicina; En el año 2000 se difundió entre los medios de comunicación el descubrimiento de la cámara endoscópica. La cámara grabadora, del tamaño de una aspirina, fue probada en 10 pacientes. Debía ser tragada por el paciente y, después de recorrer todo el cuerpo y tomar imágenes de los intestinos, era expulsada con las heces. En el caso de esos 10 pacientes funcionó muy bien y se consiguieron imágenes de gran resolución. La investigación fue fruto del trabajo conjunto de un grupo de investigadores de Gran Bretaña e Israel. Parece que es un invento que puede llevarse a la práctica.

Por otra parte, en agosto de 2004 se ha publicado que biofísicos del Reino Unido han desarrollado un aparato de ultrasonidos de 1 milímetro de diámetro, que sirve para ver si las arterias están obstruidas.

El Instituto Nacional de Cáncer de los Estados Unidos pretende utilizar la nanotecnología para eliminar antes de 2015 las muertes y el sufrimiento causados por el cáncer. En este sentido las investigaciones actuales se centran en como utilizar la nanotecnología para cambiar de forma radical la capacidad de la medicina para diagnosticar, comprender y tratar el cáncer.

Investigaciones ya realizadas han logrado desarrollar nanoaparatos capaces de detectar un cáncer en la fase muy preliminar, localizarlo con extrema precisión, proporcionar tratamientos específicamente dirigidos a las células malignas y medir la eficacia de dichos tratamientos en la eliminación de las células malignas. Pero las investigaciones continúan, y tal es el alcance de los últimos avances tecnológicos en este campo, que expertos creen que la nanotecnología transformara las propias bases del diagnostico, tratamiento y prevención de esta enfermedad mortal.

 Algunos expertos han señalado que nuevos desarrollos en la Nanotecnología podría incluso llevar a la inmortalidad, en el momento en que se descubran nanodispositivos capacitados para modificar la estructura genética y celular del ser humano.

Las aplicaciones de la Nanotecnología cambiarán la medicina, las intervenciones quirúrgicas y los sistemas de prevención de las enfermedades.

En un futuro, sería posible el desarrollo de diversas nanomáquinas que recorrerán nuestro cuerpo limpiando las arterias, corrigiendo los niveles de azúcar, colesterol u hormonas o apoyando al sistema inmune en su lucha contra las enfermedades. De esta forma, la muerte se ve cada vez más lejana.

 China ha incorporado recientemente a esta carrera con un gran vigor, tras haber formado a miles de científicos fuera de sus fronteras en materias relacionadas con la nanotecnología.

El motivo de tanto interés no es extraño. La nanotecnología tiene potencial para cambiarlo todo: las medicinas y la cirugía, la potencia de la informática, los suministros de energía, los alimentos, los vehículos, las técnicas de construcción de edificios y la manufactura de tejidos, entre otros casos.

Mientras unos lanzan a los cuatro vientos sus expectativas sobre la ciencia de lo pequeño, otros prefieren mantener en secreto sus propios avances. General Motors, fabricante de automóviles, es un ejemplo de ello. Es la empresa de nanotecnología más grande del mundo, pero no van contándolo por ahí.
La nanociencia se ha puesto a la par de la tecnología más avanzada. Sin embargo, la mayoría de la tecnología tiene su base en la naturaleza. 





CARACTERISTICAS DE LA NANOTECNOLOGIA



·  Se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.

·    La nanotecnología promete soluciones nuevas y más eficientes para los problemas ambientales, así como muchos otros enfrentados por la humanidad. Las nanotecnologías prometen beneficios de todo tipo, desde aplicaciones médicas nuevas o más eficientes a soluciones de problemas ambientales y muchos otros; sin embargo, el concepto de nanotecnología aún no es muy conocido en la sociedad.


  Aunque en las investigaciones actuales con frecuencia se hace referencia a la nanotecnología (en forma de motores moleculares, computación cuántica, etcétera), es discutible que la nanotecnología sea una realidad hoy en día. Los progresos actuales pueden calificarse más bien de nanociencia, cuerpo de conocimiento que sienta las bases para el futuro desarrollo de una tecnología basada en la manipulación detallada de las estructuras moleculares.


·       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.

·       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 tomo 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 mas 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 esta en pasos de desarrollo; Se le puede considerar como “ una ciencia teórica” ya que todavía no se le ha llevado a la practica ya que aun no es viable, pero las repercusiones que acarreara para el futuro son inmensas. 

ASPECTOS POSITIVOS Y NEGATIVOS DE NANOTECNOLOGIA


Aspectos positivos de la nanotecnología


La nanotecnología permite beneficios en diversas áreas. 

Beneficios en la medicina:
Con la nanotecnología las herramientas de la investigación y de la práctica de la medicina son menos costosas y más eficientes. Los diagnósticos medicinales pueden ser más eficaces y pueden permitir una respuesta más rápida a tratar nuevas enfermedades. Así puede deducir que los costes de la medicina bajen y los tratamientos de enfermedades sean más seguro. Con la investigación en la nanotecolgía se lograba ya una mejora en el diagnóstico del cáncer. Se han desarrollado nano-aparatos para diagnosticar un cancer en la fase muy preliminar.


Mejoras en la productividad agrícola:
La nanotecnología permite construir invernaderos a un coste muy bajo. Si la agricultura está realizada en invernaderos, necesita menos mano de obra y menos terreno y conducen a una gran reducción del consumo de agua.


Medio contra la escasez del agua:
El mayor consumo del agua se utiliza en la producción y en la agricultura. La fabricación molecular puede reducir este consumo.

Conversión de energía:
La nanotecnología aumenta las posibilidades de generación de energía solar.


Menos desgaste del medio ambiente:
Las nuevas tecnologías permiten una fabricación menos contaminante y más eficaz, esto puede reducir la contaminación y conduce a una mejora para el medioambiente.


Acceso para más gente a medios de información y comunicación:
Con la nanotecnología los ordenadores pueden ser mucho más baratos y así más personas pueden tener acceso a las TIC´s. Esto puede corregir la brecha digital.

ASPECTOS NEGATIVOS DE LA NANOTECNOLOGIA

La Nanotecnología tiene un impacto muy fuerte en todos sectores de nuestra vida. Pero no sólo positivamente sino también hay riesgo.
“Nano. Technologia und Wissenschaft“ es un foro de científicos austriacos para la protección del medio ambiente se ocupa con los aspectos negativos o mejor dicho con el riesgo de la nanotecnología.
“Sabemos horroroso poco” dicho Ulrico Petschwo del Instituto alemán para Investigación ecológico. Entre otros efectos puede resultar efectos que todavía no se conocen. Los partículos nano son tan pequeños que un pelo humano puede ser dividido 80.000 veces.

Cuando se traslada a la dimensión de Nano las características del material cambian.
Ejemplos:
Material electricidad aislado cambia y tiene un comportamiento conducido.
Materias no solubles cambian y se hacen solubles.

En el aire las partículas de Nano pueden ser muy activo. Sólo se detienen cuando están inspirados. Se desplazan sin parar en medios liquidos.






APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGIA


El campo de la nanotecnología es aún muy reciente y, aunque ya existen algunas aplicaciones importantes, Fernando Moreno asegura que «en muy pocos años se desarrollarán un sinfín de utilidades más en áreas tan diversas como la energía, la medicina, la construcción o la alimentación».


Por el momento, señala el investigador, ya se emplean en:

- Sensores para aplicaciones médicas, control medioambiental o fabricación de productos químicos y farmacéuticos.


- Técnicas fotovoltaicas para fuentes de energía renovables.


- Materiales más ligeros y más fuertes para la industria aeronáutica y del automóvil.


- Envolturas inteligentes para el mercado de alimentos.

- Tecnologías visuales que permiten pantallas más ligeras, flexibles y finas.

- Técnicas de diagnóstico 'Lab-on-a-chip'.

- Cremas de protección solar.

- Gafas y lentes con capas imposibles de rayar.

- Aparatos tecnológicos como impresoras, reproductores de CD...

- Cristales autolimpiables.

- Ropa antigérmenes.

- Sensores para sistemas de seguridad