¿QUÉ ES LA NANOTECNOLOGÍA ?
Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro.
Las propiedades físicas y químicas de la materia cambian a escala nanométrica. La condutividad eléctrica, el calor, la resitencia, la elasticidad, la reactividad, entre otras propiedades, se comportan de manera diferente que en los mismos elementos a mayor escala.
En síntesis nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas.
CIENCIAS IMPLICADAS EN NANOTECNOLOGÍA
Los esfuerzos de hoy son descubrir áreas nuevas y trabajar en conjunto.
RAMAS DE INVESTIGACIÓN DE LA NANOTECNOLOGÍA
La nanotecnología seca.
Se encarga del diseño de dispositivos mecánicos diminutos pero tradicionales con pequeñas cantidades de átomos. Se centra en la fabricación de estructuras en carbón (Ej: nanotubos), silicio, materiales inorgánicos, metales y semiconductores. Está presente en electrónica, magnetismo y dispositivos ópticos.
La nanotecnología húmeda.
Esta tecnología se basa en sistemas biológicos que existen en un entorno acuoso incluyendo material genético, membranas, encimas y otros componentes celulares. También se basan en organismos vivientes cuyas formas, funciones y evolución, son gobernados por las interacciones de estructuras de escalas nanométricas.
Las últimas propuestas tienden a usar una combinación de la “nanotecnología húmeda” y la “nanotecnología seca”. Una cadena de ADN se programa para forzar moléculas en áreas muy específicas dejando que uniones covalentes se formen sólo en áreas muy específicas. Las formas resultantes se pueden manipular para permitir el control posicional y la fabricación de nanoestructuras.
La nanotecnología computacional.
Se encarga de modelado y simulación de estructuras complejas de escala nanométrica. Se puede manipular átomos utilizando los nanomanipuladores controlados por computadoras.
NANOTUBOS
Los nanotubos de carbono son las fibras más fuertes que se conocen. Un solo nanotubo perfecto es de 10 a 100 veces más fuerte que el acero por peso de unidad.
Poseen propiedades eléctricas muy interesantes, conduciendo la corriente eléctrica cientos de veces más eficazmente que los tradicionales cables de cobre.
Los nanotubos se componen de una o varias láminas de grafito u otro material enrolladas sobre sí mismas. Existen nanotubos monocapa (un sólo tubo) y multicapa (varios tubos metidos uno dentro de otro). Los nanotubos de una sola capa se llaman single wall nanotubes (SWNTS) y los de varias capas, multiple wall nanotubes (MWNT).
NANOMÁQUINAS
Se trata de un mero campo futurista de la investigación sujeta a la construcción de un "Ensamblador", esto es, una máquina de construcción que manipula y construye con los átomos o las moléculas individuales.
Uno de los primeros retos de la investigación a largo plazo de la nanotecnología es la reproducción de un ensamblador en sí mismo reprogramable. Éste sería un dispositivo que puede hacer una copia completa de sí mismo a partir de las materias primas y energía dadas.
En la naturaleza podemos encontrar nanomáquinas naturales: los virus. Las partículas víricas, a pesar de tener una organización estructural relativamente sencilla, son capaces de autoensamblarse , están dotadas de extraordinarias propiedades físicas y químicas, y realizan funciones complejas biológicas. Las propiedades de las partículas víricas pueden modificarse mediante técnicas de ingeniería genética y proteínas.
NANOROBOTS
La nanorrobótica es la rama de la robótica que se encarga de la creación y diseño de robots a escala nanométrica.
Los nanorrobots son aquellos que son capaces de manipular objetos con una resolución nanométrica. En la actualidad no existen todavía robots de estas características, por lo tanto todo lo concerniente a esta tecnología es hipotético.
Teniendo en cuenta esto puede aceptarse como nanorrobot a un microscopio atómico o un robot de tamaño normal que pueda moverse con precisión nanométrica.
APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGÍA
En medicina
Servir como un sistema autoinmune potenciado.
Buscar y destruir virus, colesterol, excesos de grasa, células cancerígenas y marcadores genéticos.
Eliminar la necesidad de cirugía.
Borrar los procesos de envejecimiento
Evitar el “sacrificio” de materia viva natural.
Aplicaciones militares
Dispositivos inteligentes demasiado pequeños para ser descubiertos.
Armas biológicas/químicas computarizadas.
Blancos seleccionados sin posibilidad de error.
Escudos de defensa activos.
Aplicaciones energéticas
Colectores solares (en órbita alrededor de la Tierra ) reemplazarán a los combustibles fósiles.
Distribución de energía a través de “canales” de energía.
Apliaciones en el espacio
Máquinas moleculares y computadoras de tamaño subcelular.
Bases de lanzamiento de gran altitud (baja gravedad).
Vehículos y estaciones espaciales livianas y superresistentes.
Naves con velas propulsoras posibilitarán los viajes interestelares (probablemente no para individuos pero sí para generaciones).
Aplicaciones ambientales
Dietas “normales” sin matar animales.
Todas las máquinas podrían ser “libres de contaminación ambiental”.
Materiales con estructura de diamante permitirán reemplazar a los actuales materiales.
Nanomáquinas que obtengan su energía de la contaminación ambiental
Reducir el uso de fuentes de energía tradicionales, finitas y polusivas.
NANOTECNOLOGIA EN LA VIDA DIARIA
Algunos productos de la Nanotecnología ya están a la venta:
- Plásticos “enriquecidos” con nanopartículas de arcilla para proteger la cerveza del oxígeno e impedir la fuga de CO2.
- Catalizadores para proteger el aceite de una freidora.
- Multitud de productos basados en las propiedades bactericidas de nanopartículas de plata, desde lavadoras que desinfectan la ropa, a recubrimientos antibacterianos en teclados y ordenadores.
- Recubrimientos para la impermeabilización de tejidos.
- Palos de golf ligeros y de alta resistencia.
- Afeitadoras de filo insuperable.
- Cristales que prometen limpiarse solos.
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