NANOTECNOLOGÍA
DEFINICIÓN DE NANOTECNOLOGÍA
Nanotecnología, es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nano métrica, “nano” es un
prefijo del Sistema Internacional de Unidades que viene del griego νάνος que significa enano.
NANOTECNOLOGIA = TECNOLOGIA ENANA
¿QUÉ ES LA NANOTECNOLOGÍA?
Es el estudio y la aplicación de cosas extremadamente pequeñas, y se pueden utilizar en todos
los otros campos de la ciencia, como la química, la biología, la física, la ciencia de los materiales
y la ingeniería.
A grandes rasgos, la nanotecnología es la manipulación y manufactura de materiales y artefactos
a una escala atómica o molecular, es decir, nano métrica. Se trata de un campo muy amplio de
investigaciones y aplicaciones todavía en consolidación.
HISTORIA DE LA NANOTECNOLOGÍA
En 1959 se habló por primera vez de la posibilidad de la
nanotecnología y la nano ciencia. El primero en hacer
referencia a ellas fue un Premio Nobel de Física (1965),
el estadounidense Richard Feynman (1918-1988),
durante su discurso en Caltech (California, EEUU), en el
que teorizó sobre la síntesis por manipulación directa
de los átomos.
Sin embargo, el término “nanotecnología” fue acuñado
en 1974 por el japonés Norio Taniguchi (1912-1999).
Desde entonces, muchos han sido los que han soñado o
han teorizado con la posibilidad de este tipo de
máquinas y materiales de avanzada.
¿CÓMO TRABAJA LA NANOTECNOLOGÍA?
La nanotecnología trabaja con materiales y
estructuras cuyas magnitudes se miden en
nanómetros, lo cual equivale a la milmillonésima
parte de un metro. Un nano material tiene
propiedades más pequeñas que una décima de
micrómetro en, al menos, una dimensión; en otras
palabras, considerando que los materiales deben
tener alto, ancho y largo, una de estas tres
dimensiones es menor a la décima parte de un metro
dividido en 1 millón. Por ello se desarrolla a nivel de
átomos y moléculas.
IMPORTANCIA DE LA NANOTECNOLOGÍA
La nanotecnología podría resolver problemas
en los países más pobres del mundo tan
importantes como enfermedades, hambre,
falta de agua potable y falta de casas. Si se
desarrolla de forma no responsable, la
nanotecnología podría ser algo muy peligroso,
permitiendo la fabricación de armas muy pequeñas
con una fuerza de destrucción inimaginables.
Algunos expertos creen que su impacto sobre
nuestra vida será tan importante como en su día fue
el impacto de la medicina o el impacto de los
ordenadores.
BENEFICIOS PRÁCTICOS
Algunos científicos piensan que se trata de la Segunda
Revolución Industrial ya que sus resultados en el corto plazo
permitirán conseguir:
• Nuevos materiales, más ligeros, fuertes y baratos. Las
aplicaciones prácticas ya disponibles son cosméticos,
pinturas…..
• Componentes electrónicos más pequeños.
• Energía solar de mayor rendimiento, ordenadores con
mayor autonomía gracias a la utilización de la energía del
hidrógeno. Nuevos productos industriales, nuevos equipos
de música, electrodomésticos, telefonía, construcción,
seguridad y defensa
• Mejora de la medicina, tratamientos para combatir el
cáncer, cuidado dental…
NANOTECNOLOGÍA EN EL MUNDO
La inversión mundial en nanotecnología se estima en más de 50.000 millones de dólares con más
de la mayoría proveniente del sector privado.
Cuanto a la distribución geográfica, Estados Unidos, China, Japón, Francia y Alemania encabezan
la lista de inversiones y publicaciones. En Latinoamérica, las mayores inversiones se registran en
Brasil, Argentina y México, aunque Cuba ha creado el Centro de Estudios Avanzados (CEAC) con el
objetivo de convertirse en líderes en servicios de salud y biotecnología para 2020.
APLICACIONES DE LA
NANOTECNOLOGÍA
MEDICINA
Consiste en emplear nano partículas
para administrar medicamentos, calor, luz u otras
sustancias a tipos específicos de células (como las
células cancerosas).
Las partículas se diseñan para que sean atraídas a las
células enfermas, lo que permite el tratamiento directo de
esas células. Esta técnica reduce el daño a las células
sanas en el cuerpo y permite una detección más temprana
de la enfermedad.
Por ejemplo, los investigadores de la Universidad Estatal
de Carolina del Norte, están desarrollando un método para
administrar células madre cardiacas al tejido cardíaco
dañado.
ELECTRÓNICA
• Mejora de pantallas en dispositivos electrónicos.
Esto implica reducir el consumo de energía mientras se
reduce el peso y el grosor de las pantallas.
• Aumentar la densidad de los chips de memoria. Los
investigadores están desarrollando un tipo de chip
de memoria con una densidad proyectada.
• Reducir el tamaño de los transistores utilizados
en circuitos integrados. Un investigador cree que es
posible “poner el poder de todas las computadoras
actuales en la palma de su mano”.
COMIDA
La nanotecnología está teniendo un impacto en varios
aspectos de la ciencia de los alimentos, desde cómo
se cultivan los alimentos hasta cómo se envasan. Las
empresas están desarrollando nano materiales que
marcarán la diferencia no solo en el sabor de los alimentos,
sino también en la seguridad de los alimentos y en los
beneficios para la salud que estos proporcionan.
Investigadores están utilizando nano partículas de silicato
para proporcionar una barrera contra los gases (por
ejemplo, el oxígeno) o la humedad en una película de
plástico utilizada para el envasado. Esto podría reducir la
posibilidad de que los alimentos se echen a perder o se
sequen.
CELDAS DE COMBUSTIBLE
La nanotecnología se utiliza para reducir el costo de los catalizadores utilizados en las celdas de combustible, para
producir iones de hidrógeno a partir de combustibles como el metanol, y para mejorar la eficiencia
de las membranas utilizadas en las celdas de combustible, para separar los iones de hidrógeno de
otros gases, como el oxígeno.
Las celdas de combustible que pueden reemplazar las baterías en los autos eléctricos también están en desarrollo.
El hidrógeno es el combustible que la mayoría de los investigadores propone, para su uso en automóviles
propulsados por celdas de combustible.
CÉLULAS SOLARES
El uso de nano partículas en la fabricación de
células solares tiene los siguientes beneficios:
• Costes de fabricación reducidos como
resultado del uso de un proceso de baja
temperatura, similar a la impresión en lugar
del proceso de deposición al vacío a alta
temperatura, que se usa normalmente para
producir celdas convencionales hechas con
material semiconductor cristalino.
• Reducción de los costos de instalación
al producir rollos flexibles en lugar de
paneles cristalinos rígidos. Las células hechas
de películas delgadas de semiconductor
también tendrán esta característica.
AGUA MÁS LIMPIA
La nanotecnología se está utilizando para desarrollar soluciones a tres problemas muy diferentes en la calidad
del agua. Un desafío es la eliminación de desechos industriales, como un solvente de limpieza
llamado TCE, de las aguas subterráneas.
Se pueden usar las nano partículas para convertir el químico contaminante a través de una reacción química para
que sea inofensivo. Los estudios han demostrado que este método, se puede usar con éxito para llegar a
contaminantes dispersos en estanques subterráneos y a un costo mucho menor, que los métodos que requieren
bombear el agua fuera del suelo para su tratamiento.
MEJOR CALIDAD DEL AIRE
La nanotecnología puede mejorar el rendimiento de los catalizadores utilizados para transformar los vapores, que
escapan de los automóviles o plantas industriales en gases inofensivos.
Esto se debe a que los catalizadores hechos de nano partículas, tienen una mayor área de
superficie para interactuar con los químicos ,que reaccionan que los catalizadores hechos de
partículas más grandes.
Superficie más grande permite que más químicos interactúen con el catalizador simultáneamente, lo que hace que
el catalizador sea más efectivo.
SENSORES QUÍMICOS
La nanotecnología puede permitir que los
sensores detecten cantidades muy
pequeñas de vapores químicos. Se pueden
usar varios tipos de elementos de detección, como
los nanotubos de carbono, los nano cables de óxido
de zinc o las nano partículas de paladio
en sensores basados en nanotecnología.
Debido al tamaño pequeño de nanotubos, nano
cables o nano partículas, unas pocas moléculas de
gas son suficientes para cambiar las propiedades
eléctricas de los elementos sensores. Esto permite
la detección de una concentración muy baja de
vapores químicos.
ARTÍCULOS DEPORTIVOS
Las aplicaciones actuales de la nanotecnología en
el campo deportivo incluyen:
• Aumenta la fuerza de las raquetas de tenis,
agregando nanotubos a los marcos que aumentan el
control y la potencia cuando golpeas la pelota.
• Rellenar cualquier imperfección en los materiales
del eje del club con nano partículas; Esto mejora la
uniformidad del material que conforma el eje y, por lo
tanto, mejora su oscilación.
• Reduciendo la tasa de fugas de aire de las pelotas de
tenis para que mantengan su rebote por más tiempo.
COMBUSTIBLES
La nanotecnología puede abordar la escasez de
combustibles fósiles como el diésel y la
gasolina, al hacer que la producción de
combustibles a partir de materias primas de
bajo grado sea económica, aumentar el
kilometraje de los motores, y hacer que la
producción de combustibles a partir de materias
primas normales sea más eficiente.
Esta mayor efectividad puede hacer que un proceso
como la producción de combustible diésel a partir de
carbón, sea más económico y permitir la producción de
combustible, a partir de materias primas actualmente
inutilizables, como el petróleo crudo de baja calidad.
ROPA
Nanowhiskers que causan que el agua forme gotas, lo que hace que
el tejido sea resistente al agua y las manchas.
• Con nano partículas de plata en tejido que mata las bacterias y hace que la
ropa sea resistente a los olores.
• Los nano poros proporcionan un aislamiento superior para las inserciones
de zapatos en climas fríos.
• Usando nano partículas que proporcionan un efecto de “planta de loto”,
para los toldos utilizados en la tela y otros materiales que se dejan fuera
del clima, lo que causa que la suciedad se enjuague con la lluvia.

NANOTECNOLOGÍA

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    DEFINICIÓN DE NANOTECNOLOGÍA Nanotecnología,es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nano métrica, “nano” es un prefijo del Sistema Internacional de Unidades que viene del griego νάνος que significa enano. NANOTECNOLOGIA = TECNOLOGIA ENANA
  • 3.
    ¿QUÉ ES LANANOTECNOLOGÍA? Es el estudio y la aplicación de cosas extremadamente pequeñas, y se pueden utilizar en todos los otros campos de la ciencia, como la química, la biología, la física, la ciencia de los materiales y la ingeniería. A grandes rasgos, la nanotecnología es la manipulación y manufactura de materiales y artefactos a una escala atómica o molecular, es decir, nano métrica. Se trata de un campo muy amplio de investigaciones y aplicaciones todavía en consolidación.
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    HISTORIA DE LANANOTECNOLOGÍA En 1959 se habló por primera vez de la posibilidad de la nanotecnología y la nano ciencia. El primero en hacer referencia a ellas fue un Premio Nobel de Física (1965), el estadounidense Richard Feynman (1918-1988), durante su discurso en Caltech (California, EEUU), en el que teorizó sobre la síntesis por manipulación directa de los átomos. Sin embargo, el término “nanotecnología” fue acuñado en 1974 por el japonés Norio Taniguchi (1912-1999). Desde entonces, muchos han sido los que han soñado o han teorizado con la posibilidad de este tipo de máquinas y materiales de avanzada.
  • 5.
    ¿CÓMO TRABAJA LANANOTECNOLOGÍA? La nanotecnología trabaja con materiales y estructuras cuyas magnitudes se miden en nanómetros, lo cual equivale a la milmillonésima parte de un metro. Un nano material tiene propiedades más pequeñas que una décima de micrómetro en, al menos, una dimensión; en otras palabras, considerando que los materiales deben tener alto, ancho y largo, una de estas tres dimensiones es menor a la décima parte de un metro dividido en 1 millón. Por ello se desarrolla a nivel de átomos y moléculas.
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    IMPORTANCIA DE LANANOTECNOLOGÍA La nanotecnología podría resolver problemas en los países más pobres del mundo tan importantes como enfermedades, hambre, falta de agua potable y falta de casas. Si se desarrolla de forma no responsable, la nanotecnología podría ser algo muy peligroso, permitiendo la fabricación de armas muy pequeñas con una fuerza de destrucción inimaginables. Algunos expertos creen que su impacto sobre nuestra vida será tan importante como en su día fue el impacto de la medicina o el impacto de los ordenadores.
  • 7.
    BENEFICIOS PRÁCTICOS Algunos científicospiensan que se trata de la Segunda Revolución Industrial ya que sus resultados en el corto plazo permitirán conseguir: • Nuevos materiales, más ligeros, fuertes y baratos. Las aplicaciones prácticas ya disponibles son cosméticos, pinturas….. • Componentes electrónicos más pequeños. • Energía solar de mayor rendimiento, ordenadores con mayor autonomía gracias a la utilización de la energía del hidrógeno. Nuevos productos industriales, nuevos equipos de música, electrodomésticos, telefonía, construcción, seguridad y defensa • Mejora de la medicina, tratamientos para combatir el cáncer, cuidado dental…
  • 8.
    NANOTECNOLOGÍA EN ELMUNDO La inversión mundial en nanotecnología se estima en más de 50.000 millones de dólares con más de la mayoría proveniente del sector privado. Cuanto a la distribución geográfica, Estados Unidos, China, Japón, Francia y Alemania encabezan la lista de inversiones y publicaciones. En Latinoamérica, las mayores inversiones se registran en Brasil, Argentina y México, aunque Cuba ha creado el Centro de Estudios Avanzados (CEAC) con el objetivo de convertirse en líderes en servicios de salud y biotecnología para 2020.
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    MEDICINA Consiste en emplearnano partículas para administrar medicamentos, calor, luz u otras sustancias a tipos específicos de células (como las células cancerosas). Las partículas se diseñan para que sean atraídas a las células enfermas, lo que permite el tratamiento directo de esas células. Esta técnica reduce el daño a las células sanas en el cuerpo y permite una detección más temprana de la enfermedad. Por ejemplo, los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, están desarrollando un método para administrar células madre cardiacas al tejido cardíaco dañado.
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    ELECTRÓNICA • Mejora depantallas en dispositivos electrónicos. Esto implica reducir el consumo de energía mientras se reduce el peso y el grosor de las pantallas. • Aumentar la densidad de los chips de memoria. Los investigadores están desarrollando un tipo de chip de memoria con una densidad proyectada. • Reducir el tamaño de los transistores utilizados en circuitos integrados. Un investigador cree que es posible “poner el poder de todas las computadoras actuales en la palma de su mano”.
  • 12.
    COMIDA La nanotecnología estáteniendo un impacto en varios aspectos de la ciencia de los alimentos, desde cómo se cultivan los alimentos hasta cómo se envasan. Las empresas están desarrollando nano materiales que marcarán la diferencia no solo en el sabor de los alimentos, sino también en la seguridad de los alimentos y en los beneficios para la salud que estos proporcionan. Investigadores están utilizando nano partículas de silicato para proporcionar una barrera contra los gases (por ejemplo, el oxígeno) o la humedad en una película de plástico utilizada para el envasado. Esto podría reducir la posibilidad de que los alimentos se echen a perder o se sequen.
  • 13.
    CELDAS DE COMBUSTIBLE Lananotecnología se utiliza para reducir el costo de los catalizadores utilizados en las celdas de combustible, para producir iones de hidrógeno a partir de combustibles como el metanol, y para mejorar la eficiencia de las membranas utilizadas en las celdas de combustible, para separar los iones de hidrógeno de otros gases, como el oxígeno. Las celdas de combustible que pueden reemplazar las baterías en los autos eléctricos también están en desarrollo. El hidrógeno es el combustible que la mayoría de los investigadores propone, para su uso en automóviles propulsados por celdas de combustible.
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    CÉLULAS SOLARES El usode nano partículas en la fabricación de células solares tiene los siguientes beneficios: • Costes de fabricación reducidos como resultado del uso de un proceso de baja temperatura, similar a la impresión en lugar del proceso de deposición al vacío a alta temperatura, que se usa normalmente para producir celdas convencionales hechas con material semiconductor cristalino. • Reducción de los costos de instalación al producir rollos flexibles en lugar de paneles cristalinos rígidos. Las células hechas de películas delgadas de semiconductor también tendrán esta característica.
  • 15.
    AGUA MÁS LIMPIA Lananotecnología se está utilizando para desarrollar soluciones a tres problemas muy diferentes en la calidad del agua. Un desafío es la eliminación de desechos industriales, como un solvente de limpieza llamado TCE, de las aguas subterráneas. Se pueden usar las nano partículas para convertir el químico contaminante a través de una reacción química para que sea inofensivo. Los estudios han demostrado que este método, se puede usar con éxito para llegar a contaminantes dispersos en estanques subterráneos y a un costo mucho menor, que los métodos que requieren bombear el agua fuera del suelo para su tratamiento.
  • 16.
    MEJOR CALIDAD DELAIRE La nanotecnología puede mejorar el rendimiento de los catalizadores utilizados para transformar los vapores, que escapan de los automóviles o plantas industriales en gases inofensivos. Esto se debe a que los catalizadores hechos de nano partículas, tienen una mayor área de superficie para interactuar con los químicos ,que reaccionan que los catalizadores hechos de partículas más grandes. Superficie más grande permite que más químicos interactúen con el catalizador simultáneamente, lo que hace que el catalizador sea más efectivo.
  • 17.
    SENSORES QUÍMICOS La nanotecnologíapuede permitir que los sensores detecten cantidades muy pequeñas de vapores químicos. Se pueden usar varios tipos de elementos de detección, como los nanotubos de carbono, los nano cables de óxido de zinc o las nano partículas de paladio en sensores basados en nanotecnología. Debido al tamaño pequeño de nanotubos, nano cables o nano partículas, unas pocas moléculas de gas son suficientes para cambiar las propiedades eléctricas de los elementos sensores. Esto permite la detección de una concentración muy baja de vapores químicos.
  • 18.
    ARTÍCULOS DEPORTIVOS Las aplicacionesactuales de la nanotecnología en el campo deportivo incluyen: • Aumenta la fuerza de las raquetas de tenis, agregando nanotubos a los marcos que aumentan el control y la potencia cuando golpeas la pelota. • Rellenar cualquier imperfección en los materiales del eje del club con nano partículas; Esto mejora la uniformidad del material que conforma el eje y, por lo tanto, mejora su oscilación. • Reduciendo la tasa de fugas de aire de las pelotas de tenis para que mantengan su rebote por más tiempo.
  • 19.
    COMBUSTIBLES La nanotecnología puedeabordar la escasez de combustibles fósiles como el diésel y la gasolina, al hacer que la producción de combustibles a partir de materias primas de bajo grado sea económica, aumentar el kilometraje de los motores, y hacer que la producción de combustibles a partir de materias primas normales sea más eficiente. Esta mayor efectividad puede hacer que un proceso como la producción de combustible diésel a partir de carbón, sea más económico y permitir la producción de combustible, a partir de materias primas actualmente inutilizables, como el petróleo crudo de baja calidad.
  • 20.
    ROPA Nanowhiskers que causanque el agua forme gotas, lo que hace que el tejido sea resistente al agua y las manchas. • Con nano partículas de plata en tejido que mata las bacterias y hace que la ropa sea resistente a los olores. • Los nano poros proporcionan un aislamiento superior para las inserciones de zapatos en climas fríos. • Usando nano partículas que proporcionan un efecto de “planta de loto”, para los toldos utilizados en la tela y otros materiales que se dejan fuera del clima, lo que causa que la suciedad se enjuague con la lluvia.