8 planetaren kudeaketa iraunkorra

Unidad Didáctica: Nanotecnología
Asesoría de Ciencias de la Naturaleza
Berritzegune Nagusi (Bilbao)
Propuesta de trabajo Julio 2010
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INDICE
1.- ¿Qué es la nanotecnología? ..............................................................................................................3
1.1.- LO GRANDE Y LO PEQUEÑO...............................................................................................3
1.2.- EL TAMAÑO IMPORTA..........................................................................................................6
2.- El tamaño de los objetos..................................................................................................................10
3.- Propiedades en la nanoescala..........................................................................................................14
4.- Aplicaciones de la nanotecnología..................................................................................................18
4.1.- Introducción ............................................................................................................................18
4.2.- Nanotecnología y control de la contaminación.........................................................................19
4.3.- Nanotecnología y energía.........................................................................................................21
5.- Nanotecnología y salud ..................................................................................................................23
6.- Consideraciones éticas sobre la nanotecnología..............................................................................32
7.- Actividad final ................................................................................................................................34
2

1.- ¿Qué es la nanotecnología?
1.1.- LO GRANDE Y LO PEQUEÑO
Seguramente has oído en más de una ocasión que el Universo tiene unos 14.000 millones de años –el
Big Bang sucedió hace 14.000 millones de años–, que el Sol se extinguirá –apagará– dentro de 5.000
millones de años, o que la luz viaja a 300.000 km/seg, y que nada puede moverse con mayor
velocidad. Son números tan grandes comparados con nuestra escala de medida en la vida diaria, que
no nos paramos a pensar qué significado tienen, y mucho menos a intentar entender cómo se ha
llegado a determinar esas cantidades tan asombrosas.
Lo mismo sucede en el otro extremo, es decir, con las cosas
muy pequeñas. Sabemos que toda la materia está
compuesta de unas partículas muy pequeñas llamadas
átomos (a su vez los átomos constan de protones,
electrones, neutrones, etc.). Los átomos son tan pequeños
que en una distancia de 1 cm podríamos colocar, por
ejemplo, 100 millones de átomos de oro. Del mismo modo,
su masa es tan pequeña, que en 18 g de agua, tenemos
1,04.1024
átomos de hidrógeno y 6,02.1023
átomos de
oxígeno.
Figura 1. Superficie de oro vista a través de un microscopio
de efecto túnel. Pueden distinguirse los átomos
individuales.
1J.- ¿Cómo hemos llegado a conocer todas estas cosas? ¿Son importantes para nuestra vida diaria?
 Piensa en aspectos de la vida diaria que tengan relación con los conocimientos del universo o de la
materia a muy pequeña escala, y da algún ejemplo en el que se vea una repercusión positiva de
dicho conocimiento.
 ¿Qué instrumentos han sido necesarios para conocer tanto el Universo “infinito” como la materia a
nivel atómico?
2J.- ¿Qué sabes de nanotecnología?
Completa la siguiente tabla con los conocimientos que tienes en este momento sobre nanociencia y
nanotecnología, y sobre aquello que te gustaría saber en relación con dicho tema.
¿QUÉ SÉ SOBRE NANOCIENCIA Y
NANOTECNOLOGÍA?
¿QUÉ QUIERO SABER SOBRE NANOCIENCIA Y
NANOTECNOLOGÍA?
3

3J.- Búsqueda de información sobre nanotecnología
Busca información en las siguientes páginas Web
Completa una tabla similar a la de la actividad anterior resumiendo la información más importante e
interesante que has encontrado en las páginas anteriores, e indica asimismo que aspectos te gustaría
conocer con más detalle
4J.- Introducción a la nanociencia
Analiza la información contenida en la presentación PPT1 y contesta las siguientes preguntas:
1.- ¿Cuál es el rango de la nanoescala?
2.- ¿Cuál es el tamaño más pequeño –en metros– que puede observar el ojo humano?
3.- ¿Qué aumento puede proporcionar al ojo humano el microscopio óptico? ¿Cuál es el límite de
visión –resolución– para dicho microscopio?
4.- Describe brevemente cómo funcionan el microscopio óptico y el microscopio electrónico.
5.- Nombra uno de los nuevos microscopios que utilizan los científicos para ver objetos en la
nanoescala y explica cómo permite dicho microscopio ver los objetos.
6.- Explica brevemente porqué la nanoescala es “especial”.
7.- Da un ejemplo de una estructura en la nanoescala y describe qué propiedades interesantes tiene.
5J.- Lectura. ¿Cómo será la vida en 2045?
En esta lectura vas a ver qué impacto podría tener la nanotecnología en el año 2045. La historia es
ficticia, pero está basada en algunas de las investigaciones que se llevan a cabo en la actualidad, y en
algunos casos, en tecnologías ya existentes.
Antes de leer: predice dos modos en los que crees que la nanotecnología puede afectar tu estilo de vida
en el futuro.
Lee la historia y realiza los siguientes ejercicios:
 Indica cuatro aplicaciones de la nanotecnología que aparezcan citadas en la historia.
 ¿Cuál de las aplicaciones mencionadas en la historia te parece la más verosímil? ¿Por qué?
 ¿Cuál de las aplicaciones mencionadas en la historia te parece la menos verosímil? ¿Por qué?
 Escribe, por lo menos, dos preguntas de contenido científico relacionadas con la historia que
acabas de leer.
6J.- La casa del futuro
4

Entra en el video siguiente y observa cómo
será la casa del futuro.
Observa la siguiente animación.
http://www.parasaber.com/hogar/buscar-
casa/grafico/buscar-casa-minipisos-
futuro/4017/
7J.- ¿Qué hemos aprendido sobre nanociencia y nanotecnología?
Escribe un pequeño resumen recapitulando las ideas principales que has aprendido hasta ahora sobre la
nanociencia y la nanotecnología.
Compara tu resumen con el de tus compañeros e intentar hacer una síntesis con las cuestiones más
importantes.
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1.2.- EL TAMAÑO IMPORTA
El prefijo “nano” proviene del latín “nanus” de significado “enano”. En ciencia y tecnología “nano”
quiere decir 10-9
, es decir, una milmillonésima parte (0,000000001). Un nanómetro (nm) es, por tanto,
la milmillonésima parte de un metro, lo que equivale a un tamaño decenas de miles de veces más
pequeño que el diámetro de un cabello humano.
Las propiedades y el comportamiento de los objetos de tamaño habitual pueden explicarse mediante
los principios básicos de la Física (Física Clásica). Sin embargo, a finales del siglo XIX y comienzos
del siglo XX los físicos comenzaron a observar comportamientos que no podían explicarse con los
conocimientos de la Física Clásica. Este comportamiento de la materia se observa fundamentalmente
cuando el tamaño de las partículas es muy pequeño, por lo que resulta desapercibido en la vida diaria.
Sin embargo, a escala nanométrica, los principios de la Física y las propiedades de los materiales que
se observan son normalmente distintas, siendo necesario recurrir a la Física Cuántica para poder
entender este nuevo comportamiento. Son precisamente los efectos cuánticos los que van a permitir
desarrollar materiales y procesos con nuevas funcionalidades y comportamientos.
La potencialidad que se esconde detrás de la posibilidad de trabajar con materiales, dispositivos, etc. a
estas escalas fue apuntada por Richard P. Feynman (Premio Nobel de Física) en Diciembre de 1959,
durante su famosa charla “There is plenty of room at the bottom”. Pero hubo que esperar hasta 1971
para que el término Nanotecnología fuera utilizado por primera vez por Norio Taniguchi, refiriéndose
a la técnica aplicada en la maquinaria de ultra-precisión. No obstante, el verdadero nacimiento de la
Nanociencia y la Nanotecnología se produce en 1981 con la invención del microscopio de efecto túnel
por Gerd Binnig y Heinrich Rohrer.
8J.- En septiembre de 2009 se celebró en Donostia-San Sebastián el congreso ATOM BY ATOM
dedicado a la nanociencia y a la nanotecnología. Busca información en la dirección Web indicada.
http://atombyatom.nanogune.eu/public_home/ctrl_home.php?lang=es
 ¿Qué objetivos principales tenía el congreso?
 ¿Qué científicos tomaron parte en él?
 ¿Qué destacarías de dicho congreso?
9J.- Ordena cronológicamente los siguientes nombres e indica la contribución que cada uno de
ellos ha realizado en el mundo de la nanotecnología: Richard Feynmann, Norio Taniguchi, Gerd
Binnig y Heinrich Rohrer.
Completa la cronología de la nanociencia con la ayuda de la siguiente tabla:
Ordena cronológicamente los descubrimientos y hechos importantes que han tenido lugar en el campo
de la tecnología. Enlaza los años y los acontecimientos:
Intenta explicar brevemente la importancia que cada uno de ellos tiene.
6

Hecho Año
Conferencia de Richard Feynmann “There is plenty of room at the bottom” 2000
Concesión del premio Nobel a Richard Feynman por sus trabajos en
electrodinámica cuántica
1966
Xerox comienza los trabajos de investigación en tecnología de tinta electrónica
(Centro de Palo Alto, California)
1960
Invención del microscopio de efecto túnel 1973
Invención del descubrimiento de fuerza atómica 1985
Invención del microscopio de campo próximo 1981
Concesión del premio Nobel a Smalley por el descubrimiento de los fullerenos 1995
La Universidad de Massachussets consigue el auto-ensamblaje de moléculas 1990
Obtención de nanopartículas capaces de localizar células cancerosas 2005
10J.- ¿Por qué crees que el descubrimiento del microscopio de efecto túnel hizo que surgiera la
nanociencia?
11J.- ¿Cómo se construye el conocimiento científico?
Los siguientes fragmentos indican situaciones en los que los científicos han realizado progresos en
diversas áreas del conocimiento científico:
De acuerdo al contenido de estos párrafos, ¿cómo se construye el conocimiento científico?
 ¿De forma individual?
 ¿Como resultado del trabajo colectivo?
 ¿Por equipos de científicos que trabajan en el mismo lugar?
 ¿Como resultado de una acción planificada o puede ser fruto de la casualidad?
En el caso de la nanotecnología, ¿de qué modo se ha construido el conocimiento científico?
12J.- ¿Qué ventajas y desventajas tiene el tamaño de las cosas?
Piensa por ejemplo, en las siguientes aplicaciones:
 Salud: medicamentos, instrumental quirúrgico
 Mecánica: destornillador, tornillo, separación de sustancias (filtro)
Imagina que tienes una regla graduada en centímetros. ¿Qué tipo de objetos podrías medir? ¿Qué
harías para medir la longitud o el espesor de un objeto muy pequeño?
Repite el experimento anterior para el caso de una balanza.
¿Crees que podrías coger átomos con la mano?
Realiza el siguiente ejercicio: pon sobre una caja suficientemente grande objetos de tamaño diverso
(pueden ser fichas de un puzzle, por ejemplo). Intenta coger el mayor número de objetos con las
manos. Repite ahora el experimento con guantes del tipo utilizado en la cocina para coger objetos
calientes. Realiza por fin el experimento con unos guantes de boxeo (o algo similar). ¿Qué resultados
has obtenido? ¿Qué explicación puedes dar?
¿Qué relación puedes ver entre el ejercicio anterior y el hecho de manipular átomos, moléculas, etc.?
7

13J.- La organización de las cosas
¿Pueden dos objetos de la misma composición tener propiedades muy diferentes?
Ejercicio: organiza los clips de formas diversas. PRACTICA
¿Qué propiedades físicas pueden cambiar por efecto de la organización espacial?
14J.- La batalla de las Termópilas
Según cuentan los libros de historia, en el año 480 a.C., un grupo de 300 soldados espartanos fue
capaz de retener al poderoso ejército persa, que estaba formado por más de 300.000 hombres. ¿Cómo
fue esto posible?
15J.- Secando la ropa.
¿Has sacado alguna vez la ropa de la lavadora y la has colgado para que se seque? ¿Te has fijado
alguna vez en la forma de un colgador? Imagina que tienes una docena de pares de calcetines. ¿Qué
cambiaría si pusieras todos los calcetines apilados unos sobre los otros o si los colocaras todos
separados? ¿En que caso se secarían antes? ¿Por qué?
8

16J.- La investigación en nanotecnología
Observa los gráficos siguientes
¿Qué relación existe entre los datos de la gráfica –número de publicaciones y trabajos científicos
relacionados con la nanotecnología– y otras características de los países (nivel de vida, PNB, parte del
PNB destinado a I + D, etc.)?
9

2.- El tamaño de los objetos
17J.- Observa la información de la siguiente tabla. Completa la columna restante y ordena los
diferentes objetos según su tamaño:
Objeto Tamaño (m) Objeto Tamaño (Escala)
Diámetro del núcleo del átomo de
uranio
10-13
Mosca
Longitud de la molécula de agua 10-10
Alubia
Anchura de la molécula de DNA 10-9
Pelo de humano
Protozoo 10-5
Bacteria
Gusano de tierra 10-2
Virus
Persona adulta (tamaño medio) 100
Molécula de agua
Altura del monte Everest 103
Pelota de tenis
Diámetro de la Tierra 107
Balón de fútbol
Distancia del Sol a Plutón 1013
Microchip de ordenador
10

 Compara tus predicciones con las de otros grupos, y comprueba los resultados con la información
ofrecida por el profesor.
 ¿Cuáles de los objetos anteriores puedes ver a simple vista?
 ¿En qué caso necesitas un microscopio?
 ¿A qué hace referencia el prefijo “micro”?
 ¿Qué instrumentos utilizarías para determinar el tamaño de cada uno de los objetos anteriores?
 ¿Qué diferencia hay entre la escala MICRO y la escala MACRO?
 Intenta clasificar los objetos en tres grupos: MACRO (observables a simple vista por el ojo
humano), MICRO (observables con el microscopio óptico o electrónico), y NANO (observables
con microscopios de fuerza atómica o de efecto túnel)
18J.- Cálculos con nanopartículas
Imagina que la figura representa una nanopartícula típica:
11

¿Cuántos átomos de radio 0,05 nm se pueden
colocar sobre la cara de longitud 5 nm?
¿Cuántos átomos de radio 0,05 nm caben en la
nanopartícula de la figura?
12

¿Qué cantidad de materia utilizamos en las prácticas habituales de laboratorio?
 Imagina que, con ayuda de un cuentagotas, pones una gota de agua sobre el porta de un
microscopio. Suponiendo que el volumen de la gota es de 0,05 ml, y que 1 litro de agua contiene
(1000/18) x 6,02.1023
moléculas de agua, ¿cuántas moléculas de agua tendrá la gota?
 Si 1 g de azúcar (sacarosa) contiene 1,76.1021
moléculas de sacarosa, ¿cuántas moléculas de
sacarosa habrá en dos cucharadas de azúcar?
 Si disuelves 10 g de azúcar en 100 ml de agua, ¿cuántas moléculas tendrás en total?
 Las balanzas de precisión –analíticas– pesan cantidades con cuatro o cinco cifras decimales.
Imagina que en una medida, coges una cantidad de 0,0002 g de hierro. Sabiendo que 1 g de hierro
contiene 58 / 6,02.1023
átomos de hierro, ¿cuántos átomos de hierro hay en dicha masa?
 En los laboratorios de enseñanza de los institutos, las balanzas digitales suelen medir la centésima
de gramo, es decir, podemos coger una cantidad mínima de 0,01 g. ¿Cuántos átomos de hierro hay
en dicha masa?
 ¿Cómo podrías conseguir en el laboratorio del instituto, utilizando una balanza con precisión de
0,01 g, una muestra que contenga 70.000 átomos de hierro?
19J.- Una cuestión de tamaño
Imagina una hoja de papel de tamaño DIN A4.
 ¿Cuántas veces crees que tendrías que cortarla por la mitad para alcanzar un tamaño de entre 0 y
10 nm?
 ¿En qué momento, es decir, con qué tamaño de hoja, crees que te resultará imposible seguir
cortando?
 Haz la práctica (con las manos y con ayuda de unas tijeras) y comprueba si tu predicción ha sido
correcta
 ¿Cuántas veces has sido capaz de cortar el papel?
 ¿En qué medida está próximo a la nanoescala el tamaño de papel más pequeño que has
conseguido?
 ¿Por qué has tenido que dejar de cortar?
 ¿Es posible utilizar un objeto de la macro escala –las manos o las tijeras, por ejemplo– para
trabajar con objetos en la nanoescala?
 ¿Se te ocurre alguna forma de poder seguir cortando la hoja de papel?
13

3.- Propiedades en la nanoescala
El tamaño es importante, porque las propiedades de los nanomateriales pueden ser muy diferentes de
los materiales de la misma sustancia en tamaño mucho mayor. Hay dos razones para explicar este
comportamiento anómalo en la nanoescala:
- Por una parte, las nanopartículas tienen una gran área superficial por unidad de volumen. Por
ejemplo, si dividimos un cubo metálico en cubos más pequeños, la superficie de contacto será mucho
mayor que la del objeto original. Esto tiene consecuencias en las propiedades físicas y químicas de los
materiales (conductividad eléctrica, velocidad de reacción, etc.) Como estos procesos tienen lugar a
nivel de la superficie, cuanta más superficie de contacto haya, mayor será la capacidad de acción de la
sustancia.
- Por otra parte, cuanto más pequeñas son las partículas, mayor es el grado de cambio que el material
sufre en sus propiedades magnéticas, ópticas y eléctricas.
20J.- Relación de partículas superficiales a número total de partículas.
Supongamos que las partículas que vamos a analizar tienen forma cúbica.
Comenzaremos por un cubo de arista L
Supongamos que recubrimos ese cubo con otra serie de
cubos de igual tamaño hasta hacer un cubo más grande de
arista 3L (Imagina un cubo de Rubick)
Continúa el proceso anterior y construye ahora un cubo de
arista 5L.
Continua y construye un cubo de tamaño 7L
Completa los datos de la siguiente tabla:
Arista del cubo principal
(cm)
Volumen (cm3
) Área superficial
(cm2
)
Relación A/V
L
3L
5L
7L
Completa la siguiente tabla indicando la relación entre el número de partículas en la superficie y el
número total de partículas del cubo:
Tamaño del cubo
(arista)
Número de partículas
en la superficie
Número total de
partículas
Relación Nps/Npt
L
3L
5L
7L
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21J.- Factores que afectan a la velocidad de reacción
Determinados medicamentos deben tomarse troceados o disueltos en agua. ¿Qué razones existen para
proceder de dicho modo? ¿Hay alguna ventaja?
Lleva a cabo el siguiente experimento
Analiza los resultados obtenidos.
22J.- Propiedades en la nanoescala (el punto de fusión)
El oro es un elemento metálico cuyo punto de fusión en la macro-escala es de 1064 °C. En la
nanoescala, en cambio, las cosas son diferentes.
Observa los datos de la siguiente tabla:
Tamaño de la muestra Punto de fusión (°C)
20 átomos aprox. 500
15

 Representa gráficamente la temperatura de fusión de una nano-muestra de oro frente al número de
partículas.
 Extrapolando los datos de la tabla, ¿qué temperatura de fusión tendrá una muestra de 5 átomos de
oro?
 ¿Con cuántos átomos se alcanza el valor de 1064 °C?
 ¿Cómo se puede explicar la disminución del punto de fusión?
Imagínate que pones la misma cantidad de agua (100 ml aprox.) en cada vaso de precipitados de la
figura.
¿En qué recipiente se evaporará antes el agua?
Observa el modelo de la siguiente imagen.
¿Puedes explicar en qué recipiente se evapora antes el agua?
¿Con qué propiedad del líquido está relacionada la velocidad de evaporación?
23J.- Analiza con atención la información contenida en la presentación PROPIEDADES DE LA
NANOESCALA
 Contesta las siguientes preguntas:
¿Qué propiedades físicas cambian en la nanoescala?
¿Qué diferencias hay entre las partículas grandes y las nanopartículas de ZnO?
¿Por qué cambia el punto de fusión en la nanoescala?
¿Qué fuerzas entre partículas hay que considerar en la nanoescala?
¿Qué es el movimiento aleatorio de las partículas?
 ¿Qué más te gustaría saber sobre las propiedades de la nanoescala? ¿Qué le preguntarías a un
experto en la tema?
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 Propón tres o cuatro preguntas que pueda contestar uno de tus compañeros de clase con la
información que figura en la presentación.
 Elige un gráfico y una tabla de la presentación y resume la información que contienen.
 Piensa que podrías preguntar a uno de tus compañeros para que te respondiera a través de la
información de la gráfica o de la tabla.
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4.- Aplicaciones de la nanotecnología
4.1.- Introducción
24J.- Mira con atención la información contenida en la presentación aplicaciones de la
nanotecnología y contesta las siguientes preguntas:
 ¿Qué son los puntos cuánticos? ¿Qué aplicación podrían tener?
 ¿Qué efecto tienen las nanopartículas de dióxido de titanio?
25J.- Lectura: uso de la fibra de carbono
Las fibras de carbono comenzaron a utilizarse en la década de 1970 en la carrera espacial. El consumo
apenas llegaba a media tonelada y el coste de los materiales era muy alto, alrededor de 225 euros por
kg. Con el paso del tiempo, el precio fue reduciéndose progresivamente, y a mediados de los años 80,
comenzaron a utilizase las fibras de carbono en equipamientos deportivos. El consumo creció hasta 3
millones de toneladas y el coste era de 35 euros por kg.
En los años 90 se extendió su uso a muchas actividades industriales; el consumo se elevó hasta 10
millones de toneladas y el coste siguió disminuyendo hasta llegar a 9 euros por kg. Con el comienzo
del siglo XXI la industria del automóvil incorporó la fibra de carbono en sus diseños; como
consecuencia, el consumo ascendió hasta 20 millones de toneladas y el coste bajó hasta 6 euros por kg.
Se prevé que para la segunda década de este siglo, el uso de fibras de carbono en instalaciones eólicas
y células de combustible impulsará el consumo hasta 25 millones de toneladas y el coste estará
prácticamente en 3 euros por kg.
Construye una tabla con la información del texto:
Año 1970 1980 1990 2000 2010
Uso
Precio
Consumo
Representa gráficamente los datos: precio / año y consumo / año
Analiza las gráficas y propón un par de preguntas que puedan contestarse con dichas gráficas.
26J.- En la tabla puedes ver las propiedades de diversos materiales.
¿Qué ventaja ofrecen los nanotubos de carbono?
Material Resistencia (N/m2
) Elasticidad (N/m2
) Densidad (g/cc)
Madera 0,008 16 0,6
Caucho 0,025 0,05 0,9
Acero 0,4 208 7,8
Diamante 1,2 1140 3,52
Seda de araña 1,34 281 1,3
Kevlar 2,27 124 1,44
Fibra de carbono 2,48 230 2
Fibra de vidrio 2,53 87 2,5
Nanotubo de carbono 200 1000 2
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4.2.- Nanotecnología y control de la contaminación
27J.- Uso de hierro como catalizador para reducir la contaminación
El tricloroetileno (TCE) es un disolvente orgánico que se utiliza para limpiar objetos metálicos y
componente electrónicos. Es una sustancia cancerígena, y cuando se deposita en un lugar determinado
permanece en el terreno hasta que se filtra al agua subterránea. Los científicos han comprobado que el
hierro metálico es efectivo en la descomposición del TCE presente en el agua para uso humano.
Las nanopartículas de hierro que se usan para eliminar el cloro del TCE tienen unos diámetros medios
de 40 nm, por lo que pueden moverse fácilmente por el acuífero. Pueden igualmente llegar hasta las
moléculas de TCE que han quedado atrapadas en poros microscópicos de los materiales sólidos del
acuífero. También parecen ser capaces de localizar por su cuenta las moléculas de TCE una vez que
han sido introducidas en la zona contaminada. Existen diversos mecanismos para eliminar el cloro del
TCE. Uno de ellos transforma el TCE en etileno y ácido clorhídrico.
Una de las razones por las que las nanopartículas son más efectivas que el hierro en polvo habitual, es
porque presentan un gran incremento en el área superficial. Por ejemplo, el polvo de hierro comercial
tiene 0,900 m2
/g, mientras que las nanopartículas llegan hasta 33,5 m2
/g (Para entender esto, imagina
que pones la misma cantidad de mantequilla en una sola tostada o que la repartes en varias –cuanto
más fina sea la capa de mantequilla, más tostadas podrás preparar–).
Otra razón es el ahorro económico que se consigue con la utilización de las nanopartículas. Por
ejemplo, un proyecto de limpieza con polvo de hierro cuesta alrededor de 20 millones de dólares,
mientras que es de alrededor de 5 millones usando nanopartículas. En 2005, el precio de las
nanopartículas de hierro era de 20 dólares el kilo. Se estima que 1 kg de nanopartículas puede limpiar
entre 20.000 y 60.000 litros de agua. En pruebas de laboratorio, la reducción del nivel de TCE ha
llegado hasta el 90%.
Responde las siguientes preguntas:
1.- ¿Cuántos gramos de hierro en polvo comercial serán necesarios para conseguir la superficie de
contacto de 1 g de nanopartículas de hierro?
2.- ¿Qué otra ventaja puede tener el uso de nanopartículas frente al polvo de hierro comercial?
3.- ¿Cuál es la cantidad mínima de agua que puede limpiarse con 1 g de nanopartículas de hierro?
4.- ¿Por qué crees que no se da un valor exacto de la cantidad de agua que puede limpiarse y se indica
un intervalo de 20.000 a 60.000 litros por kg?
En el siguiente gráfico se puede ver la situación de la zona contaminada y cómo se han inyectado las
nanopartículas de hierro para reducir la concentración de TCE.
Analiza los datos de la tabla y contesta las siguientes preguntas:
Fecha de medición 1 enero 1 febrero 1 marzo
Distancia al punto de
inyección (m)
Concentración de
TCE (ppb)
Concentración de
TCE
Concentración de
TCE
0 88.000 11 78
1,8 76.000 100 160
2,4 41.000 420 580
3,6 12.000 690 750
7,1 6.000 920 925
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 Suponiendo que la contaminación se distribuye en círculos concéntricos alrededor del punto A,
representa gráficamente la concentración del contaminante en función de la distancia.
 Haz una copia del gráfico anterior e indica las zonas contaminadas mediante un código de colores
(> 80.000 rojo; 50.000-79.000 naranja; 20.000-49.000 amarillo; 10.000-20.000 azul; <10.000
verde)
 Indica la evolución del contaminante en función del tiempo.
 ¿En qué lugar de la zona contaminada se han inyectado las nanopartículas de hierro? ¿Te parece
una elección lógica?
 ¿En qué lugar de la zona contaminada ha tenido lugar la mayor reducción de contaminación?
 ¿Qué porcentaje de reducción se ha observado a 7,1 m del lugar de inyección? ¿Cómo explicas
este resultado comparado con el 90% de reducción observado en las pruebas de laboratorio?
 ¿Por qué razón se ha observado un aumento en la concentración de TCE en las mediciones de
marzo?
28J.- Nanofiltración
Mira con atención la presentación sobre nanofiltración y contesta las siguientes preguntas:
 ¿Qué partículas separarías utilizando un microfiltro?
 ¿Qué tipo de filtro necesitarías para eliminar iones Na+
del agua?
 ¿Cómo se puede determinar qué método de filtración usar para eliminar los contaminantes en una
muestra de agua?
 ¿Qué dos beneficios presentan las nanomembranas para la filtración del agua?
Describe tres modos en los que las membranas de nanofiltración son distintas a las anteriores
generaciones de membranas
29J.- Historia del agua contaminada
En una determinada población, la fuente principal de agua potable es de origen subterráneo, y está
localizada junto a una antigua mina de hierro.
Tradicionalmente, el agua se ha bombeado fuera de la mina y ha sido filtrada antes de ser utilizada
como agua potable. Cuando la mina estaba en explotación, el sistema funcionaba correctamente, pero
desde que cesó la actividad, el agua ha inundado la mina, creando un pozo de agua estacionaria que se
filtra hasta el agua subterránea utilizada para el consumo.
Con el paso del tiempo, el agua estacionaria ha reaccionado con los residuos abandonados en la mina y
ha contaminado el agua de consumo. Un estudio encargado por las autoridades ha revelado que el
agua no es en estos momentos apta para el consumo. Incluso antes de que el agua inundara la mina, ya
existían algunas sustancias que excedían los límites de seguridad, pero la situación es mucho más
preocupante ahora.
Analiza los datos de la tabla e identifica qué sustancias nocivas están presentes en el agua.
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Sustancia Antes de la
inundación
(mg/L)
Después de la
inundación
(mg/L)
Valor
seguro
(mg/L)
Impacto en la salud o en la
calidad del agua
Iones calcio 168 296 160 Dureza del agua
Iones magnesio 31 185 15 Dureza del agua
Iones sodio 50 260 350 Deshidratación
Iones carbonato 367 500 100 Sabor (alcalinidad)
Iones sulfato 192 1794 300 Sabor
Iones cadmio 0.002 0.018 0.005 Daño en el hígado
E. coli 0 24 0 Diarrea, náuseas, dolor de
cabeza
Amianto 2 12 7 Riesgo de desarrollar
pólipos intestinales
Cabello humano 16 48 3 Desconocidos (sensación
desagradable)
 ¿Qué sustancias tóxicas había en el agua antes de la inundación?
 ¿Qué sustancias habría que eliminar o reducir su nivel en el agua para eliminar problemas de
toxicidad o de sabor?
 ¿Qué tratamiento habría que dar al agua para conseguir dichos objetivos?
 ¿Qué composición tendrá el agua tras recibir este tratamiento?
 ¿Qué propuesta de filtración harías para conseguir que el agua filtrada cumpliera los límites de
seguridad de cada sustancia?
30J.- Pelotas de tenis y medioambiente
Nanotenis!
Las pelotas de tenis tienen una gran capacidad de rebote, ya que llevan aire a presión en su interior.
Las pelotas habituales se cambian durante los partidos –cada 9 juegos–, porque van perdiendo poco a
poco el aire.
Se han desarrollado unas nuevas pelotas recubiertas de una nanocapa de caucho, que hace que el aire
del interior se pierda mucho más lentamente.
 ¿Qué significado tiene para ti el termino “nanocapa”?
 ¿Cómo explicas que dicha nanocapa consiga que la pérdida de aire sea más lenta?
 ¿Cómo puede beneficiar al medioambiente el uso de pelotas de tenis recubiertas con nanocapas de
caucho?
4.3.- Nanotecnología y energía
31J.- Energía limpia: test inicial
 Indica tres problemas de carácter global relacionados con la energía. Escribe un par de frases
sobre cada problema.
 Enumera las tres fuentes de energía que son, en tu opinión, utilizadas mayoritariamente en este
momento.
 Explica lo que sabes sobre las células solares. Incluye un pequeño diagrama para completar tu
explicación.
21

 Además de la energía solar, indica al menos otras dos fuentes de energía limpia y alternativa que
conozcas, incluyendo una breve descripción de cada una de ellas.
32J.- Los automóviles del futuro: el coche híbrido
Lee el texto que figura a continuación y contesta las preguntas
1.- Una célula solar convierte energía. ¿Qué tipo de energía recibe la célula y qué tipo de energía
produce?
2.- ¿Qué ventajas ofrecen las células solares nanocristalinas (”de pigmentos sensibles”) comparadas
con las tradicionales de silicio?
3.- En dos o tres frases, describe en qué consiste un coche híbrido.
4.- Completa la siguiente tabla indicando las ventajas y desventajas de las siguientes fuentes de
energía:
Producción de energía Ventajas Desventajas
Planta nuclear
Central hidroeléctrica
5.- En dos o tres frases, describe la importancia de la energía solar.
33J.- Analiza la información contenida en la presentación Energía y nanotecnología y completa los
siguientes ejercicios:
 ¿Qué son las fuentes limpias y renovables de energía?
 ¿Cuáles son las demandas globales actuales y futuras de energía?
 ¿Cómo funcionan las nuevas células solares desarrolladas con nanotecnología, y en qué se
diferencian de las células solares tradicionales?
 Elige una gráfica y una tabla de la presentación y prepara dos o tres preguntas que puedan
contestarse con dicha información.
22

5.- Nanotecnología y salud
Nanomedicina, ¿acercándonos a la inmortalidad?
INTRODUCCIÓN
Tal como has podido observar hasta ahora en el desarrollo de esta unidad didáctica, la nanotecnología
pone a disposición de las diversas ramas de la ciencia y de la tecnología herramientas basadas en la
escala del nanómetro.
La biotecnología (rama de la biología que utiliza organismos o parte de los mismos para obtener
diversos beneficios) también se nutre de esta tecnología y de su fusión surge la nanobiotecnología.
La nanobiotecnología abarca a su vez diversos campos de actuación (la alimentación, la
contaminación del aire o del agua...) y por motivos obvios hay uno de ellos, la medicina, que comienza
a aprovechar las enormes posibilidades que nos ofrece esta tecnología para mejorar la salud de los
humanos. Este novedoso campo es la nanomedicina, que analizaremos en este apartado de la unidad
didáctica.
Observarás que en el ámbito de la nanomedicina hay numerosas aplicaciones que están en fase de
experimentación y otras tantas o más tan sólo en la mente de los científicos; es decir, hay mucho por
concretar, desarrollar y aplicar. Pero ten en cuenta que todas, por muy fantásticas que puedan parecer,
están basadas en las leyes científicas y que parten de la reflexión de los científicos y no de la mera
imaginación de sus autores.
La nanomedicina puede llegar a curar enfermedades que nos angustian y que causan anualmente
millones de muertos, puede proporcionarnos una esperanza de vida mayor y en buenas condiciones y
si conseguimos que su uso se extienda también a los países en vías de desarrollo habremos conseguido
mejorar la salud de toda la humanidad. Esperamos que lo que viene a continuación sirva para
acercarte a este estimulante mundo.
5.1.- ¿Qué es la Nanomedicina?
La nanomedicina es una rama de nanobiotecnología que investiga y desarrolla nuevos materiales
y tratamientos basados en la nanoescala para prevenir, diagnosticar y curar multitud de
enfermedades. Al ser una disciplina reciente, la mayoría de sus aplicaciones está en fase de
experimentación, pero se prevé que en pocos años muchas de ellas se hagan realidad.
34J.- Lee el artículo que te presentamos en el enlace inferior. En él, Laura Lechuga, investigadora
del Grupo de Biosensores del CSIC, explica qué usos esperan obtener de la nanomedicina.
A continuación, realizad en grupo una presentación digital en la que expongáis a los compañeros-as
del aula las aplicaciones médicas que habéis aprendido.
23

Sería conveniente que aparecieran al menos los tres ámbitos que se mencionan en el artículo
(nanodiagnóstico, liberación de fármacos y medicina regenerativa) y que incluyáis imágenes de los
conceptos que aparecen en el texto (nanopartículas, nanobiosensores…)
Nanobiotecnología: Avances Diagnósticos y Terapéuticos . Versión íntegra.
Nanotecnología: Avances Diagnósticos y Terapéuticos. Versión resumida
Material complementarios:
Unidad didáctica sobre nanotecnología del FECYT. Pag. 140-147.
Video sobre las aplicaciones de la nanotecnología y la nanomedicina.
Tutorial para hacer presentaciones on-line con Google Docs:
http://www.slideshare.net/bambooflexible/tutorial-google-docs-para-presentaciones-presentation
24

A partir de este momento vas a analizar las posibles aportaciones de la nanomedicina al diagnóstico y
tratamiento de tres grupos de enfermedades que nos afectan: el cáncer, las enfermedades
neurodegenerativas y neurotraumáticas (Alzheimer, Parkinson, lesiones medulares…) y las infecciosas
(causadas por virus, bacterias y otros microorganismos). Si la nanomedicina pudiera llegar a controlar
estos tres grupos, ¡la esperanza de vida de los humanos aumentaría enormemente!
5.2.- La lucha contra el cáncer.
El cáncer es una de las enfermedades de mayor incidencia en la sociedad (entre 7 y 8 millones de
muertos al año en el mundo) y que además crea una gran alarma. La nanomedicina se presenta
como una prometedora disciplina para hacerle frente. En este sentido, es sorprendente a la vez
que esperanzador el objetivo que se plantea el Instituto Nacional del Cáncer de EEUU: tener
bajo control esta enfermedad para el 2015.
En este apartado veremos qué puede hacer la nanomedicina al respecto.
35J.- Para comenzar y poder entender el papel de la nanomedicina en la cura de esta enfermedad,
describe qué es el cáncer.
Puedes obtener una buena explicación en esta animación:
http://www.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2002/12/cancer.html
36J.- En la actualidad, para tratar esta enfermedad se combinan tres tratamientos: cirugía,
radioterapia y quimioterapia. Estos últimos dos suelen producir desagradables efectos secundarios.
¿Cuáles son? ¿Por qué se dan?
Aquí tienes dos artículos explicativos:
Radioterapia
http://www.cun.es/es/areadesalud/enfermedades/cancer/radioterapia/
Quimioterapia
http://www.cun.es/es/areadesalud/enfermedades/cancer/quimioterapia/
Para realizar las actividades 37J y 38J deberás ver los videos y leer alguno de los textos que se indican
en estos enlaces:
Instituto Nacional del Cáncer de EEUU. Video en inglés.
Instituto Nacional del Cáncer de EEUU. Animaciones en inglés.
Nanobiotecnología: avances diagnósticos y terapéuticos. Versión resumida.
37J.- ¿Qué ventajas ofrecerá el uso de la nanomedicina respecto a las terapias anteriores?
38J.- Además de las ventajas que has observado en la actividad anterior, ¿qué otras ofrece la
nanomedicina en lo que respecta al cáncer? ¿Qué nanoherramientas o nanodispositivos utilizará?
Responde a esta cuestión completando el siguiente cuadro:
25

Ámbito de actuación Objetivo que se persigue
1.-
2.- Tratamiento
3.-
4.-
Nanodispositivos que se
emplearán en los
ámbitos anteriores
(algún ejemplo)
5.3.- Reparando órganos y tejidos: nanomedicina regenerativa
Tal como has podido observar en las lecturas relacionadas con la actividad 34J, la nanomedicina
ha abierto un campo de actuación en la regeneración de órganos y tejidos dañados por múltiples
causas (lesiones traumáticas, infecciones, alteraciones genéticas). Es la denominada medicina
regenerativa.
Puesto que es un campo muy amplio, nos centraremos en lo que puede aportar la nanomedicina
al tratamiento de dos enfermedades o afecciones del sistema nervioso: las lesiones medulares y el
Alzheimer.
Como ya sabes, el sistema nervioso está formado en gran medida por células nerviosas llamadas
neuronas. Las neuronas forman parte del encéfalo, de la médula espinal y de los nervios. Cualquier
lesión o enfermedad que les afecte tendrá consecuencias más o menos severas.
39J.- Comencemos viendo un sorprendente video sobre la reparación de las neuronas. El nanorobot
que aparece en el video es de ficción, pero indica por dónde pueden ir las futuras terapias reparadoras
en neurología.
http://tinyurl.com/yl92vp2
26

- Indica ahora algunas enfermedades que podrían ser tratadas con un nanorobot como el del video.
Para realizar las actividades 40J y 41J deberás consultar las siguientes direcciones Web:
Web que describe las lesiones medulares
http://salud.discapnet.es/Castellano/Salud/Enfermedades/EnfermedadesDiscapacitantes/L/Lesion
%20de%20la%20Medula%20Espinal/Paginas/cover%20lesion.aspx
Lesiones medulares y nanomedicina
http://www.elpais.com.uy/090329/pinter-407599/internacional/las-grandes-curas-se-piensan-en-
diminuto
40J.- Las lesiones medulares por traumatismo (un accidente de automóvil o de moto, por ejemplo)
pueden causar paraplejia o tetraplejia. Busca información sobre ambas afecciones e indica en qué
consisten y cuáles son sus consecuencias.
41J.- Por el momento, la reparación de ambas lesiones es muy difícil. ¿Qué puede ofrecer la
nanomedicina?
42J.- Otra de las enfermedades emergentes debido al aumento de la esperanza de vida es el
Alzheimer.
- ¿En qué consiste esta enfermedad?
- ¿A quién afecta fundamentalmente?
- ¿cuáles son sus síntomas?
- ¿Tiene cura en la actualidad?
- ¿Qué puede aportar la nanomedicina al respecto?
Puedes obtener información en estas Web:
27

Qué es el Alzheimer
http://www.elmundo.es/elmundosalud/especiales/2004/04/alzheimer/
El Alzheimer y la nanomedicina
http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2007/04/24/la-nanotecnologia-y-el-alzheimer/
5.4.- Combatiendo a virus y bacterias
Los microorganismos (virus, bacteria, hongos…) son causantes de multitud de enfermedades.
Ejemplos conocidos de las mismas son el SIDA, la tuberculosis, la gripe, la malaria o el catarro
común. Algunas de ellas son causantes de una gran mortalidad (un millón y medio de personas
muertas al año por la tuberculosis, un millón por la malaria) y los científicos se esfuerzan
permanentemente en diseñar terapias cada vez más eficaces. La nanomedicina también está
trabajando en este campo. Veamos algunas de las estrategias que se están desarrollando.
43J.- Uno de los campos más interesantes en el tratamiento de las enfermedades infecciosas se basa
en el uso de nanobiosensores. Estos dispositivos ofrecen la posibilidad de identificar el patógeno con
precisión y rapidez a partir de una analítica de sangre u orina, ahorrando tiempo y costes y permitiendo
tratamientos más específicos.
Obtén información sobre los nanobiosensores en los siguientes enlaces y responde a estas cuestiones:
-¿qué es un nanobiosensor? ¿Qué componentes tiene?
-¿por qué pueden ser tan precisos identificando microorganismos?
- En los artículos se mencionan los nanoarrays o biochips. Indica las ventajas de utilizar estos
dispositivos en la detección de infecciones frente a los métodos habituales en la actualidad.
- realiza un dibujo explicativo mostrando la interacción entre un nanobiosensor y un virus o bacteria
patógena.
Unidad didáctica sobre nanotecnología del Fecyt. Páginas 145-147.
Nanotecnología: Avances Diagnósticos y Terapéuticos. Versión resumida
44J.- Otro posibilidad sorprendente en la lucha contra las infecciones la plantea el doctor R.A.
Freitas, pionero de la nanomedicina y que ha diseñado con su equipo del Instituto de Fabricación
Molecular de California un nanorobot al que ha denominado microbívoro.
Puedes obtener información sobre el microbívoro en estos enlaces:
28

Unidad didáctica sobre nanotecnología del FECYT. Páginas 143-144.
Artículo de R. Freitas sobre el microbívoro y otros nanorobots (en inglés)
Investiga este nanodispositivo y realiza un póster (digital o en papel) que contenga los siguientes
elementos y apartados:
- una o varias imágenes de microbívoros
- una descripción del microbívoro (composición, estructura externa…)
- su funcionamiento
- sus posibles aplicaciones
¿Crees que el microbívoro de Freitas será sencillo de conseguir o pertenece más bien al mundo de la
ficción? Razona tu respuesta.
Tutorial para hacer posters digitales on-line con Glogster:
http://www.youtube.com/watch?v=_TSNAuwWzq8
5.5.- ¿Nos acercamos a la inmortalidad?
Como has podido observar en los apartados anteriores, da la sensación de que la nanomedicina
será capaz de buscar tratamientos eficaces para la mayoría, o incluso para todas las
enfermedades. Esto puede suponer que los humanos vivan cada vez más años, pues la ciencia
(nanomedicina incluida) podrá ofrecer nuevas soluciones a las nuevas enfermedades que vayan
surgiendo. ¿Nos acercamos a la inmortalidad?
45J.- Vais a debatir sobre las ventajas y desventajas de vivir muchos más años o incluso de llegar a
ser inmortales. Como punto de partida tenéis el artículo “Nanotecnología e inmortalidad” en la
dirección que aparece bajo estas líneas. En el se habla de Raymond Kurzweil, un escritor y científico
especialista en inteligencia artificial que pronostica un futuro en el que la inmortalidad será posible.
Nanotecnología e inmortalidad
Biografía de Raymond Kurzweil
Como puntos de reflexión podéis tener los siguientes u otros que os parezcan de interés:
1.- ¿Será posible mantener sano nuestro organismo indefinidamente?
29

2.- ¿Será capaz nuestro cerebro de aguantar sucesivas reparaciones sin sufrir daños?
3.- ¿Querremos vivir muchísimos años? ¿Querríamos ser inmortales?
4.- ¿Qué problemas podrían surgir por un aumento tan considerable de la población en el planeta?
5.- ¿Estará esa tecnología disponible para los países menos desarrollados?
6.- ¿Podrán atender los sistemas de salud a una población de millones de personas
cronológicamente envejecidas que precisan reparaciones sucesivas?
7.- ¿Hasta cuándo tendremos hijos?
Tras el debate, resumid en un documento las ventajas y desventajas que hayan surgido.
5.6.- El futuro en tu mente.
Es el momento de que demuestres lo que has aprendido sobre nanomedicina usando tu propia
creatividad. Para ello te proponemos dos actividades posibles, el diseño de un nanodispositivo
que permita tratar una enfermedad (trabajo en grupo) o un relato breve de ficción (tarea
individual).
En cualquiera de los casos, sé coherente con lo que sabes de ciencia (no incumplas leyes
fundamentales) pero sé creativo, incluso fantasioso, ¡estás describiendo el futuro!
46J.- Diseño de un nanodispositivo para tratar una enfermedad.
- Elegid en el grupo una enfermedad que os interese. Informaros sobre sus características
(causas, síntomas, efectos en el organismo, mecanismo de actuación, tratamiento en la actualidad…).
Estas características os permitirán decidir los siguientes apartados del diseño.
- Decidid qué aspecto queréis desarrollar (diagnóstico, prevención, tratamiento).
- Diseñad el nanodispositivo: dibujo, componentes, estructuras visibles…
- Explicad en una presentación digital el nanodispositivo diseñado y la forma que tiene de
combatir la enfermedad elegida.
(Una secuencia de diapositivas posible sería esta: presentación de la enfermedad, tratamiento actual de
la misma, presentación de vuestro nanodispositivo como herramienta científica novedosa, explicación
de su funcionamiento, resultados conseguidos en el tratamiento de la enfermedad).
47J.- Relato breve de ficción.
- Elige una enfermedad que te interese y estudia sus características (causas, síntomas, efectos
en el organismo, mecanismo de actuación, tratamiento en la actualidad…).
- Escribe un relato de ficción de unas10-20 líneas describiendo la curación o el control de la
enfermedad elegida basándote en lo que has aprendido sobre nanomedicina. Por si te sirve de ayuda,
aquí tienes un ejemplo:
30

Ejemplo: Un spray nada común
Cuando sonó el despertador a las 7:30, Aitziber sabía que tenía dos motivos para festejar ese día. El
primero, que cumplía 17 años, y el segundo, que a partir de ese momento no volvería a ponerse las
malditas inyecciones de insulina para controlar su diabetes. A las 8 horas en punto inhaló por la boca
un spray que contenía una mezcla de nanocápsulas y nanosensores. Respondiendo a las órdenes del
ordenador central del REMUNADI (Red Mundial de Nanofármacos a Distancia) y rebotadas por el
satélite Nanosat, las nanocápsulas se pusieron en marcha por sus arterias, liberando la insulina que
contenían. A la par, miles de nanosensores medían los niveles de azúcar en su sangre, emitiendo
informes periódicos al ordenador, y que servirían para activar o inactivar las nanocápsulas según su
analítica. Se acabaron los molestos bajones de azúcar. Adiós al control sobre lo que debía y no debía
comer. En caso de riesgo, los nanosensores advertirían del peligro y el ordenador central emitiría su
señal a las nanocápsulas para que actuaran. 24 horas al día. No importa donde estuviera, en París o en
el Himalaya.
Pasado un mes, el ordenador central emitiría una orden para que todos los nanodispositivos fluyeran
hasta los riñones para integrarse en la orina y ser eliminados. Una alerta en su teléfono móvil le
comunicaría el momento preciso en el que debía volver a inhalar ese spray nada común.
31

6.- Consideraciones éticas sobre la nanotecnología
48J.- Nanopartículas y cremas de protección solar.
Hay muchas cremas que utilizan nanopartículas. Dichas cremas son muy adecuadas para absorber la
radiación, fundamentalmente la radiación ultravioleta. Dado el tamaño de las partículas, la crema se
extiende más fácilmente, y permite ahorrar dinero ya que se gasta menos cantidad de crema. Las
cremas solares habituales son de color blanco, y las nanocremas, en cambio, son incoloras. Han tenido
mucho éxito y las nanopartículas se utilizan hoy en día en más de 300 cremas solares. Las cremas
solares contienen óxido de titanio y dicha sustancia es segura para la piel. Por dicha razón, las
compañías farmacéuticas han supuesto que las nanopartículas de óxido de titanio también son seguras
y no han llevado a cabo pruebas adicionales en el laboratorio.
Se cree que las nanopartículas penetrarán más fácilmente a través de la piel y se moverán con menos
obstáculos en el interior del cuerpo humano. Algunos científicos sostienen que las nanopartículas
pueden resultar tóxicas para determinadas células, sobre todo para las células de la piel, los huesos, el
cerebro y el hígado.
 Según el texto, las nanopartículas de óxido de titanio penetran más fácilmente a través de la piel y
se mueven con menos obstáculos que las partículas de tamaño habitual. ¿Por qué sucede esto?
 Explica por qué sería necesaria más investigación sobre el efecto de las nanopartículas en las
cremas solares.
 En tu opinión, ¿por qué no quieren realizar más pruebas de laboratorio algunas empresas
farmacéuticas?
49J.- El principio de precaución: ¿son seguros los teléfonos portátiles?
Con la evidencia científica de la que disponemos en estos momentos, no parece que las radiaciones de
microondas de los teléfonos portátiles causen problemas de salud. Sin embargo, tal vez es demasiado
pronto para confirmar lo anterior con seguridad. A veces sucede que deben pasar largos períodos de
tiempo hasta que aparezcan ciertos problemas de salud.
Algunas personas pueden correr mayor riesgo por cuestiones genéticas. Los niños pueden ser más
vulnerables ya que todavía no han desarrollado el sistema nervioso y pueden absorber mucha más
energía de las microondas ya que van a estar expuestos durante más tiempo.
Hasta no tener una información más completa, parece sensato reducir el tiempo de exposición a la
radiación. Basta con hacer menos llamadas y de más corta duración para lograr dicho objetivo.
De acuerdo al principio de precaución, habría que aconsejar que los menores de 16 años no utilizaran
con frecuencia el teléfono portátil. Además, habría que controlar con severidad que los menores de 8
años no utilicen nunca el teléfono portátil.
En ocasiones, pasa mucho tiempo hasta que se manifiesten los efectos negativos en la salud. Por
ejemplo, una persona puede pasar mucho tiempo expuesta al sol sin ningún tipo de protección y sin
embargo pasan muchos años hasta que desarrolle –si es que lo desarrolla, por supuesto– un cáncer de
piel. Hoy en día, nadie sabe si los teléfonos portátiles pueden tener efectos negativos a largo plazo.
Podemos enunciar del siguiente modo el principio de precaución: “si el coste de una actividad puede
ser mayor que su beneficio, lo sensato es reducir o abandonar dicha actividad”. Dicho simplemente:
“más vale prevenir que curar”.
32

Cuestiones:
1.- Una persona ha manifestado lo siguiente: “No pienso probar alimentos transgénicos hasta que no
esté completamente probado que son seguros para la salud”. Después, ha dicho esto: “Seguiré usando
el teléfono móvil hasta que no se demuestre que es perjudicial para la salud”. Analiza estas
manifestaciones. ¿Estás de acuerdo con ellas? ¿Te parecen coherentes? ¿Aplican correctamente el
principio de precacución?
2.- Es tu decisión utilizar o no utilizar el teléfono móvil. En cambio, la mayor parte de las ocasiones no
puedes decidir si quieres vivir cerca o lejos de una antena de telefonía móvil. En tu opinión, ¿qué
riesgo tienen dichas antenas? ¿Cumplen alguna legislación? ¿Son seguras?
En muchas ocasiones aparecen noticias sobre los efectos negativos de dichas antenas. Busca
información sobre dicho tema y analízala: fuente de la noticia, datos que ofrecen, evidencia científica,
etc.
¿De qué modo se refleja en la noticia el principio de precaución?
3.- ¿Cómo organizarías una investigación para saber si los móviles son o no son seguros? ¿Qué
factores y qué consecuencias analizarías?
Para comparar los usuarios de teléfono con los no usuarios, ¿clasificarías de algún modo los usuarios
de móvil? ¿Cómo? ¿Por qué?
¿Crees que sería un factor a tener en cuenta el tiempo de uso del móvil?
4.- Han instalado una antena de telefonía móvil cerca de tu casa. Tu barrio es una zona muy poblada y
la gente está preocupada porque no sabe si la antena es segura o no. Como portavoz de la asociación
de vecinos, escribe una carta al concejal de salud y medio ambiente de tu ayuntamiento pidiéndole que
de al vecindario la información más extensa y clara posible.
50J.- La ciencia al rescate de la civilización
Una revista de divulgación científica ha publicado el siguiente artículo:
Una alternativa para disminuir la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera es diseminar
nanopartículas de hierro en los océanos. Esto ayudaría el crecimiento del plancton marino y haría que
aumentara la capacidad de los océanos para absorber dióxido de carbono y eliminarlo de la atmósfera.
Cuestiones:
1.- En tu opinión, ¿es necesario tomar medidas para disminuir la cantidad de dióxido de carbono en la
atmósfera? ¿Por qué?
2.- ¿Crees que la gente tendría que tener en cuenta soluciones del tipo de las propuestas por la revista
de divulgación científica y pedir a los gobiernos que las pusieran en marcha? ¿Por qué?
33

7.- Actividad final
51J.- Recapitulación de ideas
¿QUÉ HE APRENDIDO SOBRE NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA?
52J.- Propuesta para la elaboración del trabajo
Elige un tema para hacer el trabajo final de esta unidad didáctica. Puedes basarte en los temas que se
han tratado en la unidad didáctica (contaminación, salud, energía, etc.)
Sigue el protocolo que se indica a continuación para realizar de un modo sistemático el trabajo:
 ¿Qué usos tiene el producto elegido?
 ¿Qué propiedades físicas y químicas tiene?
 ¿Cómo difieren las propiedades de la nano-muestra y la macro-muestra del producto? ¿Por qué
suceden dichas diferencias?
 ¿Qué importancia crees que tendrá dicho objeto en el futuro?
Busca información en Internet y da la referencia de todos los textos e imágenes.
Como sugerencia puedes hacer una presentación con hipervínculos (vídeos, gráficos, tablas, etc.)
34

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