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. 1 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. 2 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 2 3