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Nanotecnología

¿Qué es la nanotecnología?

La palabra “nanotecnología” es usada para definir las ciencias y técnicas que se aplican a un nivel nano, que es un prefijo referente a una escala de 〖1×10〗^(-9), que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. Lo más habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros (nm). La nanotecnología se caracteriza por ser un campo multidisciplinar y como la palabra lo indica, comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a en la escala previamente dicha.

Cuando se manipula la materia en escala de átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Entonces la nanotecnología se utiliza para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y altamente funcionales con propiedades únicas.

La nanotecnología representa un conjunto de investigaciones y aplicaciones actuales para poder crear nuevas estructuras y productos que tendrían un gran impacto en la industria, la medicina, la milicia, como en muchas otras áreas.

Historia Richard Feynman, un físico estadounidense ganador del premio Nobel de física, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en su discurso en el Instituto Tecnológico de California. Seguido de James Dewey Watson y Francis Crick quienes propusieron que el ADN era la molécula principal para la regulación de todos los procesos del organismo, otorgándole así, una gran importancia involucrada en los procesos de la vida.

Ensamblaje interdisciplinario Una de las características más sobresalientes de la nanotecnología es el hecho de que ésta es un área de estudio con un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias. Es por eso que los científicos involucrados con la nanotecnología tienen que estar altamente capacitados no sólo en lo que pasa en esas escalas minúsculas sino también en todas las leyes de las ciencias para poder relacionar y complementar el estudio a una escala nanométrica. Para desarrollar adecuadamente esta nueva tecnología se necesitan conocimientos de química para alcanzar las estructuras moleculares adecuadas, al igual que de física para saber qué papel juegan los números cuánticos. En el desarrollo en la medicina se ocupa la biología y el hecho de que se esté llegando a alcanzar ciertas nanopartículas que curen determinadas enfermedades habla del conjunto de las ciencias aplicadas de manera correcta. Es por eso que la nanotecnología tiene relevancia en el mundo moderno y se planea invertir en ella, converge en la unión de varias ramas de la ciencia y aplicada de la manera correcta se logran grandes cosas.

Una posible lista de ciencias involucradas sería la siguiente:

 •	Química (Moleculares y computacional)
 •	Bioquímica
 •	Biología molecular
 •	Física
 •	Electrónica
 •	Informática
 •	Matemáticas
 •	Medicina
 •	Nanoingenieria

Nanotecnología avanzada La nanotecnología avanzada es un término dado al concepto de ingeniería de nanosistemas, que son máquinas a escala nanométrica y éstas operan a escala molecular. Se basa en que los productos manufacturados se realizan a partir de átomos. Las propiedades de estos productos dependen de cómo estén esos átomos dispuestos. Por ejemplo, si tomamos los átomos del grafito de la mina del lápiz, como éste está compuesto por carbono en su mayoría, podríamos reubicar los átomos y hacer diamantes, hechos de carbono puro cristalizado. Otro ejemplo, si tomamos los átomos de la arena que está compuesta básicamente por sílice y agregamos algunos otros elementos, podemos formar los materiales de los cuales están hechos los chips de un ordenador.

Existen numerosos ejemplos encontrados en la biología y se sabe que miles de millones de años de retroalimentación a partir de todos los nuevos hallazgos y el desarrollo de la tecnología pueden producir máquinas biológicas sofisticadas y estocásticamente optimizadas, todo esto mediante un ensamblaje de lo que logran los avances de la química y la mecánica. Se dice que los desarrollos en nanotecnología harán posible su construcción a través de algunos significados más cortos, quizás usando principios biomiméticos, siendo estos realmente útiles, ya que copiando a la naturaleza se logran grandes avances y sofisticados inventos. Sin embargo, existen algunos investigadores que han propuesto que la nanotecnología avanzada, aunque quizá inicialmente implementada a través de principios miméticos y siendo observada y aprendida de la naturaleza, finalmente podría estar basada en los principios de la ingeniería mecánica y el desarrollo que ésta alcance. Al final el trabajo en conjunto es necesario para determinar una variedad e caminos a seguir para el desarrollo de la nanotecnología molecular y es así como se transforma en un objetivo para varias ramas de la ciencia dónde se cree que mientras la nanotecnología esté más avanzada mejor será su aplicación en cada ciencia involucrada.

Aplicaciones actuales

Nanotecnología aplicada al envasado de alimentos Una de las aplicaciones de la nanotecnología en el campo de envases para alimentación es la aplicación de materiales adhesivos con nanoarcillas, que mejoren las propiedades mecánicas, térmicas, barrera a los gases, entre otras; de los materiales de envasado. En el caso de mejora de la barrera a los gases, las nanoarcillas crean un recorrido tortuoso para la difusión de las moléculas gaseosas, lo cual permite conseguir una barrera similar con espesores inferiores, reduciendo así los costos asociados a los materiales.

Los procesos de incorporación de las nanopartículas se pueden realizar mediante extrusión o por recubrimiento, y los parámetros a controlar en el proceso de agregar aditivo a los materiales son: la dispersión de nanopartículas, la interacción de las nanopartículas con la matriz, las agregaciones que puedan tener lugar entre las nanopartículas y la cantidad de nanopartículas incorporadas.

Futuras aplicaciones Según un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canadá, las quince aplicaciones más prometedoras de la nanotecnología son:

Almacenamiento, producción y conversión de energía.
Armamento y sistemas de defensa.
Producción agrícola.
Tratamiento y remediación de aguas.
Diagnóstico y tratamiento de enfermedades.
Sistemas de administración de fármacos.
Procesamiento de alimentos.
Remediación de la contaminación atmosférica.
Construcción.
Monitorización de la salud.
Detección y control de plagas.
Control de desnutrición en lugares pobres.
Informática.
Alimentos transgénicos.
Cambios térmicos moleculares (Nanotermología).

Fuentes

es.wikipedia.org/wiki/Nanotecnología‎

www.euroresidentes.com/…/nanotecnologia/nanotecnologia_que_es.htm

www.portalciencia.net/nanotecno/‎

www.muyinteresante.es/tag/nanotecnología

www.elmundo.es/elmundo/nanotecnologia.html

Francisco Zárate Huerta