La tecnología de la nanotecnología

La tecnología de la nanotecnología

La tecnología en la nanotecnología nos permite crear todo tipo de cosas.

A continuacion mostraremos alguna de estas cosas

Avances límites y problemas de la nanotecnología

nanotecnología

Son muchas las formas en cómo la nanotecnología, hoy en día es una de las herramientas qué tiene más funciones de las qué podremos imaginar, pero también es verdad qué la misma ha otorgado innumerables procesos científicos con excelentes resultados para la raza humana, desde descubrimientos importantes y revolucionarios. Así como futuras aportaciones a todos los posibles campos en donde, a está, le sea posible alcanzar.

Estudio

La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala.

Tecnologías

la nanotecnología se ha logrado incorporar en diferentes sectores tanto científicos como medicinales y distintas formas de desarrollar su tecnología para cada uno de los sectores qué está se llega a comprender

Productos

Podemos encontrar aplicaciones de nanotecnologías y nanomateriales en numerosos productos por ejemplo cremas hidratantes, productos para el cuidado del cabello, maquillaje y protectores solares.

nanociencia

Nanómetros

Nanómetro es una medida de longitud cuyo símbolo es nm. Se trata de una unidad equivalente a la milmillonésima parte de un metro. Como se puede advertir, el concepto de nanómetro se emplea para aludir a elementos muy pequeños.

Su uso es frecuente en el terreno de las tecnologías de la información y la comunicación, por ejemplo para referirse a las distintas generaciones de semiconductores.

Usos y beneficios

Si vemos a esta tecnología como desarrolladores de tal ciencia, siempre vamos a encontrar aplicaciones para la misma, sin embargo no debemos olvidar las consecuencias que nos puede traer las mismas

La fabricación molecular (MM) puede resolver muchos de los problemas actuales del mundo. Como por ejemplo en muchas zonas del mundo, algo tan sencillo como un filtro de agua, o una red mosquitero puede salvar muchas vidas, y la fabricación de este tipo de producto sencillo tiene un coste muy bajo»

De la misma forma los usos qué estra tiene está ampliada en distintos campos y ámbitos estos son explicados más abajo, cómo los sectores en donde la nanotecnología, y la nanociencia han tenido intervención

cientificos

Generación

La nanotecnología, y la nanociencia se han visto, a lo largo del tiempo influenciadas de diferentes maneras qué están han tenido sus diferentes etapas de generación, actualmente se cree qué en la etapa de generación en la qué se encuentra actualmente es la fabricación molecular.

Innovación

En un último avance, un equipo de investigación intentó imitar enzimas fuera de los confines de la célula. Estas enzimas aceleran las reacciones químicas, utilizadas en nuestros cuerpos para la digestión de los alimentos en azúcares y energía durante el metabolismo humano,

Por otro lado los científicos en el campo de la nanotecnología de ADN, que se aprovechan de las propiedades de unión de los componentes químicos del ADN, giran y autoensamblan ADN para formar estructuras en 2 y 3 dimensiones cada vez más imaginativas con posibles aplicaciones médicas, electrónicas y energéticas

Energía

La nanotecnología seguramente será clave para el desarrollo de varios sectores industriales a nivel mundial, por lo que se espera que revolucione la vida de todos en los próximos años.

Para muchos expertos es necesario realizar cambios en el sector energético no solo para incorporar las energías renovables sino para modificar y hacer más eficiente todo el sistema de producción y distribución de energía.

Desarrollo

Los expertos califican los avances alcanzados en estos años como un componente central a fin de generar mejoras significativas en términos de competitividad productiva, de calidad de vida de la población y de posicionamiento del país en desarrollos tecnológicos esperables en el mediano y largo plazo.

Todo esto gracias a las distintas áreas qué la nanotecnología, y la nanociencia cubren a día de hoy y se espera qué en un futuro sea capaz de expandirse a muchas más sectores

Información de seguridad

Los profesionales en salud, seguridad y medio ambiente en el campo de la nanotecnología trabajan para asegurar su desarrollo responsable.

Esto consiste en la evaluación y comunicación de los posibles impactos para la salud humana y para el medio ambiente durante todas las etapas del ciclo de vida útil de un producto, como la producción, distribución, uso y disposición o reciclaje.

Cualquier riesgo conocido o previsto derivado del uso de nanomateriales se informa en las hojas y etiquetas de seguridad sobre el producto, junto con las precauciones recomendadas para evitar la sobreexposición y las medidas de primeros auxilios en caso de una sobreexposición accidental.

Nanotecnología

Regulaciones de la nanotecnología

  • Los nanomateriales y sus aplicaciones están regulados por muchas agencias federales, entre otras la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA, la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo y el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional. En el marco de la Ley de Control de Sustancias Tóxicas, la EPA solicita informes, pruebas y restricciones sobre el uso de sustancias químicas, incluidos los nanomateriales.
  • La Ley Federal de Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas (FIFRA) le otorga a la EPA la autoridad para recolectar información sobre las sustancias en productos pesticidas, incluidos los nanomateriales, y la agencia tiene autoridad para actuar frente al uso de nanomateriales en el marco de varias leyes, como la ley de agua limpia, la ley de aire puro.
  • En el marco de la Ley Federal de Alimentos, Medicamentos y Cosméticos, la FDA regula muchas aplicaciones de nanotecnología, entre otros dispositivos médicos, farmacéuticos, cosméticos, alimentos y demás productos. Recientemente, la FDA proporcionó lineamientos sobre cómo se abordarán las preguntas sobre nanotecnología en los productos que regula.
  • El gobierno de los EE. UU. ha impulsado la investigación en nanotecnología para fomentar el crecimiento y asegurar la competitividad económica de los EE. UU. En el 2000, se estableció el primer esfuerzo coordinado gubernamental dedicado a la nanotecnología, ahora se llama Iniciativa Nacional de Nanotecnología. Desde el 2001 hasta el 2013, los 25 departamentos y agencias federales participantes del NNI han invertido más de 18 mil millones de dólares en la investigación y comercialización de nanotecnología

Cómo funciona la nanotecnología

Los científicos han descubierto que los materiales de dimensiones, partículas y contenido más pequeño pueden tener propiedades significativamente diferentes que los mismos materiales a gran escala. Por lo que hay infinitas posibilidades de mejorar los dispositivos, estructuras, y materiales si podemos comprender estas diferencias, y aprender cómo controlar el montaje de estructuras pequeñas.

Conceptos fundamentales de la nanotecnología

La nanotecnología es la ingeniería de sistemas funcionales a escala molecular. Esto abarca tanto el trabajo actual y los conceptos que están más avanzados. En su sentido original, la nanotecnología se refiere a la capacidad proyectada para la construcción de los elementos de abajo hacia arriba, utilizando técnicas y herramientas que se están desarrollando hoy en día para hacer productos completos y de alto rendimiento.

Un nanómetro es una mil millonésima, ó 10-9 de un metro. Como comparación, las longitudes en enlace del carbón-carbón típico, o el espaciamiento entre estos átomos en una molécula, están en la gama de 12-15 nanómetros. Una doble-hélice de ADN tiene un diámetro alrededor de 2 nanómetros.

Por otra parte, la forma de vida más pequeña, las bacterias del género mycoplasma, están alrededor de 200 nanómetros de longitud. 
Para poner esta escala en contexto de tamaño comparativo, podemos decir que un nanómetro es a un metro  como una canica al tamaño del planeta tierra.

fotoactivo es otro de los fundamentos el cual conocido como uno de los nuevos materiales para la esterilización, que elimina 99% de diferentes clases de bacterias y virus conocidas incluyendo gripe aviar y SARS. Ha sido ampliamente utilizada en lugares de alta exigencia de esterilización como hospitales, instituciones, escuelas etc.

Richard Feynman: El Precursor

Este Físico estadounidense fue el pionero de la llamada Nanotecnología.

1959

En el congreso de la sociedad americana en Calltech se pronunció el discurso “There´s Plenty of Room en the Bottom“.

En este discurso se describe todo el proceso con el cual se permitirá la manipulación de átomos y moléculas individualmente.

Todo esto a través de instrumentos precisos y de esta forma diseñar y construir los sistemas en la nanoescala atomo por atomo.

Al mismo tiempo Feynman advirtió que las propiedades de los sistemas nanométricos, serían si bien distintas a las que se presentan a macroescala.

La visión de drexler

1981

Este ingeniero estadounidense fue inspirado por el discurso hecho por el ya mencionado Richard Feynman y es como publica Proceedings of the National Academy of Sciences.

Esta es una revista en la cual Drexler publica el artículo “Molecular engineering: An approach to the development of general capabilities for molecular manipulation.

En este artículo nos describe detalladamente lo que en su momento Feynman habló sobre la Nanotecnología.

1986

Dexler aplica por primera vez el término Nanotecnología el la cual describe a una máquina nanotecnológica con capacidad de autoreplicarse.

Así es como Dexler propone el término de plaga gris para poder referirse a todo aquello que sucedería si un nanobot autoreplicable fuera liberado al ambiente.

La nanotecnología hoy en dia

La nanotecnología tiene hoy en día infinidad de aplicaciones en muy diversas áreas, entre las que destacan medicina, materiales y electrónica. El campo más avanzado y el que tiene el mayor impacto es el diseño de nuevos materiales con propiedades nuevas o mejoradas.

Por supuesto, no podría faltar la introducción de esta en diferentes campos, en la cuales se destacan cómo:

Dispositivos electrónicos

Recientemente han desarrollado pantallas táctiles flexibles de 25 pulgadas con grafeno, más rápidas y eficientes que las actuales. Compañías como IBM también están investigando, y han fabricado un transistor de 150 gigahercios (GHz), mucho más veloz que los dispositivos de silicio que tienen alrededor de 40 GHz. El grafeno también podrá usarse en televisores OLED, que estarán fabricados con materiales orgánicos, más respetuosos con el medio ambiente.

El equipamiento deportivo

Han fabricado raquetas de tenis y pértigas de atletismo más flexibles y resistentes, así como una bicicleta muy fuerte y rígida con un marco que pesa menos de un kilo mediante la incorporación de nanotubos de carbono, una forma alotrópica del carbono (como el diamante o grafito) con estructura tubular, y un diámetro muy pequeño, del orden de los nanómetros.

También han diseñado palos de golf y cañas de pescar más resistentes y duraderas con nanopartículas de sílice, recubrimientos de resina que incorporan nanotubos de carbono para mejorar la resistencia al desgaste de los kayaks y nano recubrimientos de las embarcaciones de vela imitando la estructura nanométrica de la piel del tiburón

Las telas

La nanotecnología es una ciencia de gran importancia en el sector textil, ya que mediante la incorporación de nanopartículas las fibras pueden incrementar su resistencia, generar telas que no se arrugan, evitar la formación de bacterias, ser auto-lavables y eliminar olores

La ropa

A día de hoy encontrar vestimenta con propiedades antibacterianas o cosméticas, con capacidad de regular su temperatura –en función de la temperatura corporal y la externa- nutrir la piel, repeler las manchas de las salsas o el café, cambiar de color, proteger contra el fuego, transmitir electricidad o poseer capacidad antibacteriana, incluso de suministrar insulina a los diabéticos.

 Es la irrupción de la ropa inteligente creada gracias a la introducción de la nanotecnología en esta industria

Las películas

En el sector cinematográfico la nanotecnología se ha visto impulsada e inspirada en distintas películas como agente cody banks, en la cual la nanotecnología es usada para la destruccion de micropartículas, o en la más reciente entrega de marvel avengers en donde el traje de tony stark está inspirado en la nanociencia, así como en muchas otras entregas, en donde la nanotecnología se ha visto involucrada

Productos domésticos

Desde encontrarse en pesticidas hasta en artículos de belleza, la nanociencia se ha vuelto algo bastante más recurrente en muchos de los productos que uno encuentra en el hogar. Para el investigador en jefe de Globaltech, empresa norteamericana productora de nanociencias y nanotecnología, James Seyfert, esta tecnología cambiará la forma en que las personas viven. “Hemos estado experimentando con objetos que van más allá del área industrial. Hoy este desarrollo puede estar presente hasta en los hogares de menores recursos”

Nanomateriales

Los nanomateriales son todos aquellos materiales que al menos en una de sus dimensiones son inferiores a 100 nm. El prefijo ‘nano’ se refiere a las dimensiones: un nanómetro (nm) es la millonésima parte de un milímetro (mm)

O bien para resumir Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que 1 µm en al menos una dimensión.

Ingeniería molecular

La ingeniería molecular es un campo emergente de estudio relacionado con el diseño y la prueba de propiedades moleculares, el comportamiento y las interacciones con el fin de ensamblar mejores materiales, sistemas y procesos para funciones específicas.

Además sus interacciones. Con la finalidad de hacer el ensamble de materiales que resulten mejores, y además de sistemas y también de procesos con específicas funciones. A todo esto se le denomina la Ingeniería Molecular

Biomateriales

Existen actualmente unos componentes, elementos llamados BIOMATERIALES, estos se pueden definir como materiales biológicos comunes tales como piel, madera, o cualquier otro elemento que llegue a remplazar la función de los tejidos o de los órganos vivos. En otros términos, un biomaterial que es una sustancia farmacológicamente inerte, esta misma llega a estar diseñada para ser implantada o incorporada dentro del sistema vivo, remplazando así la función asignada.

Estos biomateriales se implantan con el único objetivo de lograr reemplazar y restaurar tejidos vivientes y todas las funciones que estas implica, y que llegan a estar expuestos de modo temporal o permanente a los distintos fluidos que el cuerpo humano tiene, aunque en realidad pueden estar localizados fuera del propio cuerpo, incluyéndose en esta categoría a la mayor parte de los materiales dentales que tradicionalmente han sido tratados por separado.

Microscopio

Los microscopios son los “poderosos ojos” de la nanotecnología, ya qué estos se usan para ver objetos muy pequeños no podemos utilizar la luz ya que, aunque parezca increíble, la longitud de su onda es demasiado grande.


Los microscopios de efecto túnel son utilizados para producir cambios en la composición molecular de las sustancias. Es un instrumento fundamental en el campo de la nanotecnología y la nanociencia

Evaluación de los riesgos de la nanotecnología

La Nanotecnología se ve como una tecnología transformadora, con el potencial de estimular la innovación científica, a la vez que beneficia enormemente a la sociedad

Sin embargo, el entusiasmo con el que las comunidades científica y técnica están abrazando esta tecnología está amainando debido a la preocupación por los posibles inconvenientes, entre los que están los riesgos para la salud humana. “¿Son legítimas estas preocupaciones?” es una pregunta que se hacen muchos.

Pero con frecuencia desde distintas perspectivas, dada la compleja interfaz que está creciendo entre la nanotecnología y la sociedad, las respuestas pertinentes estarán basadas en la ciencia formal y enmarcadas dentro de un contexto social.

Si alguno de nuestros alimentos lleva nanopartículas, ¿es malo para la salud?

Las nanopartículas pueden crearse ya sea durante o después del proceso de los alimentos.

Las nanopartículas pueden crear la prolongación de la vida útil de algún producto.

Al mismo tiempo estas pueden reducir la necesidad de grasas añadidas que comúnmente encontramos en nuestros alimentos.

De igual forma nos ayuda a mejorar la seguridad con pruebas de toxicidad.

Generalmente cuando consumimos algo posiblemente contengan nanopartículas que se producen de forma natural

Estas se producen en aditivos durante un largo periodo de tiempo y sin evidencias de daño

México y los obstáculos que le impiden desarrollar la nanotecnología

A Pesar de que México ha participado en el área de la nanotecnología en múltiples ocasiones y en muchas de ellas han destacado.

Tales son los casos de:

  • Sintesis de nanoparticulas de oro a partir de extracto del nopal (UNAM 2010)
  • Nanopartículas utilizadas para la purificación del agua (UAEM 2017)

La razón es que hablar de temas sobre Nanotecnología se han ido limitando al paso del tiempo.

Siendo que somos un país con recursos accesibles y económicos, muchos de estos recursos son exclusivos de nuestro país.

Comunmente nos muestran temas relevantes de nanotecnologias con relacion a el oro, plata y oxido de titanio para mejorar las propiedades de los materiales.

Pero ¿Realmente la riqueza de México sólo puede ser extraída de estos materiales? entonces es donde nos preguntamos ciertas cosas.

Como, por qué no invertir en la nanotecnología para el crecimiento de México utilizando nuestros propios recursos de bajo costo.

Los proyectos de investigación muchas veces son limitados por ciertos factores como reformas que impone el CONACYT.

A esto podemos incluir la falta de inversión a los proyectos por parte del sector privado, lo que conlleva a que se dediquen a otros proyectos.

Para que México progrese en nanotecnología es necesaria una cultura, inversion, proyectos e información.

Conclusión de la Nanotecnología

Muchas veces nos encontramos con la idea de que la nanotecnología por ser cosas que no vemos pueden dañar nuestra salud.

Sin embargo no vemos la capacidad de la nanotecnología, comenzando por crear curas para una enfermedad.

Tampoco contamos con el pensamiento de ver cuantas personas han podido cumplir su sueño de volver a caminar.

Vivimos prácticamente sin saber que esa leche que tomamos ha pasado por un proceso de calidad gracias a la nanotecnologia.

Más que perjudicar, la nanotecnología crece cada vez más con el fin de evitar desastres o enfermedades.

Antes de ver el daño veamos las caras de aquellas personas que gracias a la nanotecnología siguen estando de pie.

Gracias a todas esas personas que con ayuda de esta tecnología han podido ayudar a millones de personas alrededor del mundo.

Generemos en nuestros países la idea de progresar y mejorar nuestras vidas con la nanotecnología.

La implementación de la cultura de la nanotecnología, la creación de investigaciones y no solo a nivel superior.

La idea es crear un sistema basado en la creación de personas que implementen nanotecnología para sus futuros proyectos.

Y de esta forma aumentar nuestra economía y por tanto nuestra calidad de vida.

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Sarai Santiago

Amante de la ciencia ficción que busca un lugar en la realidad, navegando por otros mundos estando en el mismo que tu. Si te aburres de tu mundo ven conmigo, toma mi mano y viajemos juntos a través de ellos.

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