Generalidades de la Nanotecnología

Generalidades de la NanotecnologÃ−a
UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA
Resumen. En el transcurso de los años en el mundo se han dado muchos cambios, desde la aparición de
una simple sumadora hasta computadoras impresionantes pero debido a la evolución actualmente en el
mundo existen muchas investigaciones sobre la nanotecnologÃ−a, es por eso que en este momento todo las
tecnologÃ−as se están basando en la nanotecnologÃ−a, es por eso que al lograr esto la humanidad
tomarÃ−a un rumbo muy interesante ya que con esta tecnologÃ−a se podrÃ−an desarrollar cosas que tal vez
nunca no imaginamos, asÃ− como un nano robot explorando nuestro cuerpo, prótesis para el cuerpo
compatibles y sin problemas, injertos de la piel de materiales no tóxicos, materiales para la industria mucho
más resistentes con el peso mÃ−nimo que ocupen menos recursos y mucho mas eficientes, aleaciones de tela
que permita confeccionar un pantalón que no ensucie, etc.
Introducción
La nanotecnologÃ−a se basa en implementación a gran escala (nanómetros), la cual maneja las propiedades
de la materia a nivel molecular o celular permitiendo modificar las propiedades de dicha materia para lograr
aplicaciones interesantes ya se en el campo de la medicina como en la industria.
Desarrollo
El mundo a tenido avances muy importantes. Es asÃ− que en 1947 se construyo la primera computadora que
tenÃ−a el tamaño de una cancha de futbol, las cuales han ido evolucionando para que en la actualidad
contemos con una computadora de minúsculo tamaño, pero en la actualidad se está entrando en otra etapa
que la podremos denominar nanotecnologÃ−a es decir mecanismos de tamaño muy pequeño que no se los
puede observar a simple vista, se hablarÃ−a de dimensiones que se encuentran en el rango de la nanoescala.
Definición:
La nanotecnologÃ−a es el estudio, diseño, creación, sÃ−ntesis, manipulación y aplicación de
materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la
explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala“[1]”.
Fig. 1. Apreciación de una nano robot. “[2]”.
Finalidad:
La finalidad de la nanotecnologÃ−a es manejar las propiedades de los materiales “materia” a escalas
atómicas, para poder controlar con exactitud y precisión átomos individuales y las moléculas, es decir
manejar a voluntad la materia para obtener propiedades con las cuales desarrollar muchas otras tecnologÃ−as,
además que la nanotecnologÃ−a manejada a poco grado de energÃ−a, y los materiales en su utilización
seria el optimo para la ecologÃ−a del planeta.
La nano tecnologÃ−a propone realizar dispositivos pequeños pero con una velocidad de
procesamiento mucho más alta que una computadora actual. Jugar con las propiedades de la materia
y realizar aleciones mas baratas de productos para la industria, se podrÃ−a realizar una tipo de tela
con caracterÃ−sticas sorprendentes.
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Fig. 2. Nano robot manipulado átomos “[2]”.
Esto nos llevarÃ−a a una nueva revolución industrial pero basada en la nanotecnologÃ−a es decir maquinas
pequeñas que optimicen los recursos de fabricación y con producciones mucho más rápidas.
Aplicaciones:
Con el principio de la nanotecnologÃ−a (manipulación de los átomos de la materia), las aplicaciones se
podrÃ−an dar en diversas aéreas, es asÃ− que en las computadoras ya se aplica el principio de manejar
cosas en escalas de los nanómetros asÃ− como los procesadores de una computadora en donde se colocan
miles de transistores en un espacio muy reducido, asÃ− también desarrollar sistemas inteligentes donde no
se necesite que un ser humano los controle(inteligencia artificial), en el campo de la medicina desarrollo de
sensores moleculares capaces de detectar células malignas en los organismos de los seres humanos y de la
misma manera que los curaran entrando en órganos súper especiales riesgosos de manipular en la
actualidad. En el ámbito de la industria realizar alecciones de materiales mucho más duraderos más
resistentes fáciles de manejar (menor peso) y más baratos.
En Australia en la universidad de University of Technology Sydney (UTS) un grupo de cientÃ−ficos
desarrollaron una casa (Nanohouse), una casa donde se emplearon los materiales desarrollarn con
nanotecnologÃ−a, materiales capaces de reaccionar de determinada manera.
Fig. 1. Nanohose. “[3]”.
Nanotubo de carbono (CNTs)
El nano tubo fue desarrollado a base de carbono por una red hexagonal curvada y cerrada combinada con
media esfera de “fullerene” “[4]”. . El nanotubo son sistemas ligeros, huecos y porosos.
Fig. 4. Nanotubo.
Propiedades
• Las propiedades de el nano tubo son fascinantes las cuales sirven para aplicarlas en varios campos de
la ciencia.
• Que poseen resistencia mecánica muy alta, resistencia a la atracción y elasticidad impresionante
• Los nanos tubos se comportan como hilos cuánticos ideales monodimensionales con
comportamiento aislante, semiconductor o metálico los cuales dependen de las dimensiones del
tubo.
• Posee una alta emisión de electrones, son capaces de emitir electrones a 0.11eV de energÃ−a.
También esta propiedad se utiliza en la fabricación de fuentes de electrones para microscopios
electrónicos.
• Habilidad para trabajar a escala molecular, átomo a átomo. Esto permite crear grandes estructuras
con fundamentalmente nueva organización molecular.
• Son materiales de "base", utilizados para la sÃ−ntesis de nanoestructuras vÃ−a autoensamblado.
• La conductividad térmica puede llegar a 6.000 W/mK a temperatura ambiente.
• Propiedades y simetrÃ−a únicas que determinan sus potenciales aplicaciones en campos que van
desde la electrónica, sensores o biomedicina.
Nanomedicina
Una aplicación de la nanotecnologÃ−a es que se podrÃ−a aplicar a la medicina, para manejar enfermedades
dentro del cuerpo a nivel celular o molecular.
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Fig. 5. Nanomedicina “[6]”.
Con la nanotecnologÃ−a medica se podrÃ−a explorar los órganos del cuerpo humano de una manera mas
exacta permitiendo al profesional realizar un diagnostico correcto, y asÃ− aplicar o suministrar la medicina
correcta atreves de biosensores que determinen cuando el paciente necesite la medicación y simplemente
suministrarla.
AsÃ− como también el desarrollo de Los dendrÃ−meros que exploren el organismo y cambien o reparen
células dañadas, el desarrollo de injertos con materiales no tóxicos, células capaces de emitir
diagnósticos caseros.
Dendimetro: tiene la caracterÃ−stica de ser polÃ−meros construidos a partir de unidades ramificadas; tienen
la capacidad de combinar nanopartÃ−culas con otras similares. [5]
La posibilidad de diseñar sensores que se activan cuando cambien determinadas constantes biológicas
cambian.
Los pacientes diabéticos podrÃ−an verse favorecidos al recibir insulina encapsulada en células
artificiales, que la apliquen cuando aumente la glucosa en la sangre.
Conclusiones
La nanotecnologÃ−a nos permitirÃ−a disponer de materiales que realicen trabajos muy complicados, aparatos
muy pequeños con capacidades de almacenamiento, procesamiento muy grandes con requerimientos de
energÃ−a minimos, asÃ− como también de tener materiales para la confección de maquinarias muy
resistentes con requerimientos mÃ−nimos, que nos pueden ayudar a nivel de la salud, realizar alecciones de
metal, plástico con las mismas o mejores caracterÃ−sticas y propiedades a nivel molecular que nos
ayudarÃ−a a disminuir la explotación de los recursos del planeta es decir a conservar nuestro planeta.
Referencias
[1] http://www.euroresidentes.com/futuro/ nanotecnologia/nanotecnologia_que_es.
[2] http://www.fisica.uh.cu/bibvirtual/vida%2 0y%20tierra/Adic2011/nano/nano.htm
[3] http://www2.arch.uiuc.edu/elvin/nanoho use.htm
[4] http://www.univie.ac.at/qfp/research/matt erwave/c 60/index.html
[5] http://www.nanotecnologica.com/actual-clasificacion-de-los-nanomateriales/
[5] http://www.nanomedicinas.com/
[6] http://www.fisica.uh.cu/bibvirtual/vida%20y%20tierra/Adic2011/nano/nano.htm
[7] http://www.biotech.bioetica.org/clase2-21.htm#_ftnref4
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