Áreas que estudia la nanotecnolgia

La nanotecnología es un familiar de la Nanociencia (el estudio de los sistemas cuyo tamaño es de unos pocos (10-100) nanómetros). Por lo tanto tiene aplicaciones en muchas áreas, pero solo mencionaremos algunas.

Opiniones:

1 .Ya que la nanotecnologia es tan beneficiosa en muchas de las ciencias logra en cada una de ellas avances para el mejoramiento en cuanto a la rapidez, eficacia y precisa mejores resultados . Las ciencias que cuentan con los beneficios que ofrece la ciencia son las que estan mejor desarrolladas.

2.La nanotecnologia es muy útil en varias ciencias una característica en particular es que tiene la capacidad de ser aplicada en casi todas las áreas de trabajo tanto producción existentes como científicos aparte de eso mejora la física. la química, la salud, la robotica, la energía alternativa entre otras.

¡Resultados!

La nanotecnología tiene hoy en día infinidad de aplicaciones en muy diversas áreas, entre las que destacan medicina, materiales y electrónica. El campo más avanzado y el que tiene el mayor impacto es el diseño de nuevos materiales con propiedades nuevas o mejoradas. Por ejemplo, han fabricado raquetas de tenis y pértigas de atletismo más flexibles y resistentes, así como una bicicleta muy fuerte y rígida con un marco que pesa menos de un kilo mediante la incorporación de nanotubos de carbono, una forma alotrópica del carbono (como el diamante o grafito) con estructura tubular, y un diámetro muy pequeño, del orden de los nanómetros.

La medicina es otra área donde el trabajo con la nanotecnología ya ha comenzado, especialmente para aplicaciones diagnósticas y terapéuticas, pero los resultados finales no se verán por algún tiempo, dado el largo período necesario para probar nuevos productos tanto “in vivo” como “ in vitro”. La detección precoz de enfermedades como el cáncer, la diabetes, enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas (Alzheimer, Parkinson, etc.), su tratamiento temprano personalizado y el seguimiento posterior de su evolución serán posibles en un futuro cercano gracias a las “nanoherramientas” que se están desarrollando actualmente, lo que redundaría en una mejor calidad de vida y una esperanza de vida más alta para la población.

Recientemente han desarrollado pantallas táctiles flexibles de 25 pulgadas con grafeno, más rápidas y eficientes que las actuales. Compañías como IBM también están investigando, y han fabricado un transistor de 150 gigahercios (GHz), mucho más veloz que los dispositivos de silicio que tienen alrededor de 40 GHz. El grafeno también podrá usarse en televisores OLEDque estarán fabricados con materiales orgánicos, más respetuosos con el medio ambiente.

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Opiniones:

1 .Los avances que la ciencia a tenido a lo largo de la historia han tenido mucho que ver con la nanotecnologia ya que gracias a ella se han conocido nuevas tecnologías y elementos de cada una, tanto en la medicina, ciencia, y obviamente en la tecnología .

2.Gracias a la nanotecnologia se crean cosas que ayudan mucho a las personas tanto en la medicina como en el crear aparatos muy útiles e investigación de materias.

Historia de la Nanotecnologia!

FechaAcontecimiento
1936Erwin Müller, en Siemens, inventó el microscopio de emisión de campo, que hizo posible la consecución de imágenes cercanas a resolución atómica de los materiales.
Los años 40Von Neuman estudia la posibilidad de crear sistemas que se auto-reproducencomo una forma de reducir costes.
1956Arthur von Hippel en el MIT acuña, entre otros conceptos, el término- «ingeniería molecular«.
1958Jack Kilby de Texas Instruments diseña y construye el primer circuito integrado , por el que posteriormente recibiría el Premio Nobel en 2000.
1959Richard Feynmann habla por primera vez en una conferencia sobre el futuro de la investigación científica: «A mi modo de ver, los principios de la Física no se pronuncian en contra de la posibilidad de maniobrar las cosas átomo por átomo«.
1966Se realiza la película «Viaje alucinante» que cuenta la travesía de unos científicos a través del cuerpo humano. Los científicos reducen su tamaño al de una partícula y se introducen en el interior del cuerpo de un investigador para destrozar el tumor que le está matando. Por primera ve en la historia, se considera esto como una verdadera posibilidad científica. La película es un gran éxito.
1974Norio Taniguchi de la Universidad de Ciencias de Tokio acuña el término nanotecnología en el marco dimensional a escala atómica
1985Se descubren los buckminsterfullerenes
1989Se realiza la película «Cariño he encogido a los niños», una película que cuenta la historia de un científico que inventa una máquina que puede reducir el tamaño de las cosas utilizando láser.
1996Sir Harry Kroto gana el Premio Nobel por haber descubierto fullerenes
1997Se fabrica la guitarra más pequeña el mundo. Tiene el tamaño aproximadamente de una célula roja de sangre.
1998Se logra convertir a un nanotubo de carbón en un nanolapiz que se puede utilizar para escribir
1999-2000Los productos de consumo que hacen uso de la nanotecnología comienzan a aparecer en el mercado: parachoques para automóviles que se resisten a las abolladuras y rallados, pelotas de golf que vuelan rectas, raquetas de tenis que son más rígidas, bates de béisbol con una mejor flexibilidad y «golpe», calcetines antibacterianos de nano-plata, protectores solares transparentes, ropa sin arrugas y resistente a las manchas, cosméticos terapéuticos de penetración profunda, revestimientos de vidrio resistente a los arañazos, baterías de más rápida recarga para herramientas eléctricas inalámbricas, y mejorars en las pantallas para televisores, teléfonos celulares y cámaras digitales
2001James Gimzewski entra en el libro de récords Guinness por haber inventado la calculadora más pequeña del mundo.
Principales avances de inverstigación en nanotecnología y nanociencia en los últimos años
2003Naomi Halas, Jennifer West, Rebeca Drezek, y Renata Pasqualin en la Universidad Rice desarrollan unas nanocápsulas de oro, que cuando son «sintonizadas» de tamaño para absorber la luz infrarroja cercana, sirven de plataforma para el descubrimiento integrado, diagnóstico y tratamiento del cáncer de mama sin biopsias invasivas, cirugía o radiación sistémica destructiva o quimioterapia.
2006James Tour y sus colegas de la Universidad de Rice construyen un «coche» a nanoescala hecho de oligo (etinileno fenileno) con ejes alquinilo y cuatro ruedas esféricas de fullereno C60 (buckyball). En respuesta a los aumentos en la temperatura, el nanocoche se movía sobre una superficie de oro como resultado de las ruedas – buckyball, como se mueve un coche convencional. A temperaturas superiores a 300 ° C se movía demasiado rápido para los químicos pudieran realizar un seguimiento del movieneto-
2007Angela Belcher y sus colegas en el MIT construyen una batería de iones de litio con un tipo común de virus que no son dañios para el ser humano, usando un procedimiento de bajo coste y benigno para el medio ambiente. Las baterías tienen la misma capacidad de energía y el rendimiento de energía como las baterías recargables con tecnología de última generación (coches híbridos, dispositivos electrónicos personales. etc.)
2009Nadrian Seeman y varios colegas de la Universidad de Nueva York crean varios dispositivos a nanoescala con un montaje robótico de ADN. Se trata de un proceso de creación de estructuras de ADN 3D utilizando secuencias sintéticas de cristales de ADN que pueden ser programados para auto-ensamblale utilizando «extremos pegajosos» y la colocación en un orden y orientación conjunto. Es un avance con potenciales aplicaciones en la Nanoelectrónica. Otra creación de Seeman (con colegas de la Universidad de Nanjing de China) es una «línea de montaje de ADN.» Por este trabajo, Seeman compartió el Premio Kavli de Nanociencia en 2010.
2010IBM utiliza una punta de silicio que mide sólo unos pocos nanómetros en su ápice (similar a las puntas utilizadas en microscopios de fuerza atómica) para cincelar el material de un sustrato y crear un mapa completo a nanoescala 3D del mundo -de un tamaño de una-milésima parte de un grano de sal y lo hixo en 2 minutos y 23 segundos. Esta actividad demuestra una metodología patrón poderosa para generar patrones y estructuras a nanoescala tan pequeñas como de un tamaño de 15 nanómetros con una gran reducción de costos. abriendo nuevas perspectivas para campos como la electrónica, la optoelectrónica y la medicina.
2013Investigadores de la Universidad de Stanford desarrollan el primer equipo de nanotubos de carbono.
Se han utilizado diversas fuentes para esta cronología histórica de los principales acontecimientos. Entre las mismas destacamos Official website of the United States National Nanotechnology Initiative, especialmente en los avances de investigaciones más relevantes.

Opiniones:

  1. El afán de los seres humanos a lo largo de la historia para llegar a grandes descubrimientos apartar del estudio del átomo y de siempre buscar respuestas en lo mas pequeño es lo que ahecho que las personas tengan ambición de conociendo que me parece que es lo que nos tiene en la era de la tecnología.

2.Las personas con el pasar del tiempo se vuelven más ambiciosas quieren cada día descubrir algo más desde la resolución atómica de los materiales hasta nanotubos de carbono  y eso no es malo al contrario es muy bueno porque se han logrado muchísimas cosas  buenas y entre más sigan buscando más la tecnología seguirá avanzando hasta que en el que todo se utilizara tecnología.

Ventajas y desventajas

Ventajas

  1. Tratamiento y mejoramiento del agua

Durante los últimos años la nanotecnología se ha convertido en una alternativa para mejorar el tratamiento del agua. Hay numerosos estudios que demuestran que los nanomateriales pueden resolver muchos problemas relacionados con los sistemas actuales de tratamiento de agua: potabilización, desalinización, desinfección y depuración. Las nanoparticulas poseen gran capacidad catalítica. Las nanopartículas de dióxido de titanio y plata que contienen dan mejor resultado a la desinfección del agua potable.

2. Trasplantes y reparación de órganos

En los últimos años la nanotecnología ha empezado a ser utilizada como un método para regenerar órganos. Un estudio de Javier I. Amalvy, investigador científico del CICBA (Centro de investigaciones del Instituto Clínico de Buenos Aires), muestra la aplicación de la nanotecnología en la ingeniería de tejidos. Esta es una ciencia que se centra en el uso de estos elementos: cultivo de células, moléculas o grupos bioactivos y estructuras soportes o andamios.

Los andamios son la clave en la regeneración de órganos o para la regeneración de un parte del tejido dañado a través del desarrollo de estructuras 3D que sustituyen el órgano, parcial o totalmente. Otra manera de que estos soportes actúen es como vehículo para transportar moléculas y células a lugares concretos del organismo.

3. Diagnóstico y control de enfermedades

Las nanopartículas pueden dar un diagnóstico más preciso de muchas enfermedades infecciosas como el VIH y la tuberculosis. El uso de la nanotecnología permite que los fármacos se administren en las áreas específicas de tratamiento con una mayor precisión. Además, los medicamentos pueden ser formulados de manera que el ingrediente impregne las membranas celulares, reduciendo la dosis requerida.

4. Almacenamiento, producción y conversión de energía

En el sector energético la nanotecnología puede contribuir positiva-mente a la creación de energía limpia. Está demostrado que el uso de componentes nanoestructurados tiene una mayor eficiencia en los sistemas de calefacción e iluminación. Empresas como Betabatt Inc y Oxane Material usan la nanotecnología para la generación, la transferencia y el almacenamiento de energía.

5. Mejoramiento de la agricultura

La nanotecnología está siendo utilizada en el área de la agricultura para reducir las aplicaciones de agro-químicos, minimizar la pérdida de fertilizantes e incrementar la producción de plantas a través de la optimizan de nutrientes. Para realizar esto, se usan nanocápsulas que liberan pesticidas, fertilizantes y otro agro-químicos de manera más eficiente.

Desventajas:

1. Desequilibrio económico

Puede causar una inestabilidad económica debida a la fabricación de productos tremenda-mente valiosos. La formación de un monopolio en el mercado permitirá a los propietarios de la tecnología poner precios muy altos a todos sus productos.

2. Uso de la nanotecnología por criminales o terroristas

La nanotecnología supone un riesgo para la sociedad si por una casualidad se pone en manos de criminales. Con el uso de esta tecnología, los criminales pueden realizar sus acciones a largo plazo, amenazando los sistemas gubernativos de seguridad y defensa. Los terroristas tendrían todo a su favor para cometer sus actos de terrorismo. Se podrían fabricar armas químicas y biológicas mucho más potentes y más fáciles de esconder.

3. Podría causar daños al medio ambiente

La nanotecnología representa un gran riesgo para el medio ambiente. Las nanopartículas permiten el desarrollo de máquinas más grandes, capaces de excavar o destrozar grandes áreas de nuestro planeta a largo plazo. Además, podrían introducirse con más facilidad en el organismo humano y afectar las proteínas celulares y la función inmunológica.

4. Desarrollo de un mercado negro de la nanotecnología

El uso de nanotecnología supone un riesgo, pues se puede llegar a desarrollar un mercado negro. La disponibilidad no controlada de nanotecnología molecular podría derivar de una regulación excesiva o deficiente. La regulación excesiva podría crear una demanda frustrada de productos desarrollados a través de la nanotecnología.

5. Ilegalización o control de la nanotecnología

Fuente de la imagen 11

Hoy en día existe una gran tentación por parte de los gobiernos de ilegalizar o controlar la nanotecnología. Es imposible ilegalizar esta tecnología a nivel mundial. Los países en los que existe la nanotecnología podrían desarrollarla mucho y empezar a comercializarla.

Con una base tecnológica más avanzada, el desarrollo de productos nanomoleculares llegaría incluso antes de lo previsto, dejando menos tiempo para la adaptación necesaria a los cambios socio-económicos derivados.

Opiniones:

1. Según veo los buenos usos de la Biotecnología son mayores y su uso esta en grandes zonas, me parece extraordinario el uso que se le da para la purificación del agua y lo mucho que ayuda a la comunidad y en el área de la salud la forma en la que a mejorado a la hora de detectar enfermedades de manera mas rápida es muy buena porque se hacen cosas impensables con partículas tan pequeñas. En cuanto a las desventajas lo económico afectaría mayormente a las personas de bajos recursos porque no solamente los pondría en otro nivel económicamente sino en cuanto a tecnología y avances porque con costos tan altos serian imposibles de adquirir. Como hay personas que se verían beneficiadas también hay que ser conscientes que en el mundo las personas también utilizarían los grandes inventos para lucrarse económicamente y así mismo afectar a la población del mundo.

2.Es bueno que con la nanotecnología se pueda mejorar el tratamiento del agua así como un método de regenerar órganos, dar diagnósticos, etc.

Lo malo es que para las personas de muy bajos recursos esta tecnología no está al alcance de ellos ya que es muy costosa y la gente que si la puede conseguir en muchos casos no la utilizan para nada bueno los pensamientos cambian por el dinero que les ofrezcan.

¿Como funciona?

El uso común en estos días es usar los nanomateriales en volumen.

Los nanomateriales tienen hoy por hoy un importante uso en la nanomedicina.

Los materiales de la nanoescala se utilizan a veces en las células solares de silicio que reducen el coste de las mismas.

De lo mas pequeño a los mas grande en Ingles Bottom-up

Es un proceso de construcción que funciona usando las mas pequeñas unidades de un material primero (en este contexto, los átomos) y los manipula uno a uno para dar vida a un producto mayor. Su fabricación es mucho mas barata que el método Top-Down

El enfoque «de lo mas pequeño a lo mas grande» , busca crear nanomateriales átomo por átomo o molécula por molécula en estructuras mas grandes.

En el estudio y la modificación del DNA , a partir de ácidos nucleicos se pueden esculpir otras estructuras buscando que componentes de una sola molécula se unan para formar moléculas mas grandes.

La nalolitografia se usa en la fabricación de circuitos integrados.

De lo mas grande a lo mas pequeño. Top-Down EN Ingles

Es un proceso de construcción en el que primero trabajamos a gran escala y luego se corta o se esculpe hasta que se tiene un producto más pequeño.

El proceso de fabricación usa grandes estructuras iniciales (macroscópicas), que pueden ser controlados externamente en el procesamiento de nanoestructuras.

Ejemplos típicos es el uso de la «molienda»

Se comienza con un patrón generado en una mayor escala, para luego reducirlo a la a nanoescala.
Es un proceso caro y lento, haciendo que no sea conveniente usarlo en producción masiva.

Enfoques funcionales

Estos enfoques buscan desarrollar componentes con una funcionalidad deseada sin tener en cuenta cómo se podría montar.

La electrónica molecular busca desarrollar moléculas con propiedades electrónicas útiles. Entonces podría ser utilizadas como componentes de un dispositivo nanoelectrónico de la molécula. Como ejemplo el rotaxano.
Los métodos químicos sintéticos también se pueden utilizar para crear lo que se denominan motores moleculares sintéticos, como en el llamado nanocar o nanocoche como se le conoce en Español.

Opiniones:

  1. Yo opino que el avance de la ciencia es bueno por que genera progreso en la sociedad ya que surgen nuevos inventos pero para llegar a ellos siempre se utilizaran cosas inadecuadas o se harán daños a la fuente de investigación como podría ser un animal o el mismo ambiente en que se trabaje.
  2. Mi opinión seria que hay que mantener un buen uso de cada nuevo invento porque debemos manejar los nuevos descubrimientos y siempre pensar en el bien de la humanidad.

¿Que es la nanotecnologia?

Nanotecnología, es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica, “nano” es un prefijo del Sistema Internacional de Unidades  que viene del griego νάνος que significa enano, y corresponde a un factor 10^-9,  que aplicado a las unidades de longitud, corresponde a una mil millonésima parte de un metro (10^-9 Metros) es decir 1 Nanómetro, la nanotecnología estudia la materia desde un nivel de resolución nanométrico, entre 1 y 100 Nanómetros.  hay que saber que un átomo mide menos de 1 nanómetro pero una molécula puede ser mayor, en esta escala se observan propiedades y fenómenos totalmente nuevos,  que se rigen bajo las leyes de la Mecánica Cuántica, estas nuevas propiedades son las que los científicos aprovechan para crear nuevos materiales (nanomateriales) o  dispositivos nanotecnológicos, de esta forma la Nanotecnología promete soluciones a múltiples problemas que enfrenta actualmente la humanidad, como los ambientales, energéticos, de salud (nanomedicina), y muchos otros, sin embargo estas nuevas tecnologías pueden conllevar a riesgos y peligros si son mal utilizadas.

Cuando se manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas

Existe un gran consenso en que la nanotecnología nos llevará a una segunda revolución industrial en el siglo XXI tal como anunció hace unos años, Charles Vest (ex-presidente del MIT).

Opiniones:

  1. Me gusto mucho el tema sobre la nanotecnologia ya que estudia la materia de manera minuciosa, el átomo y sus divisiones es la fuente de investigación y conociendo para descubrir nuevas tecnologías. Es una ciencia fu-turista que hasta el momento a logrado grandes descubrimientos en la ciencia actual.

2. Me parece interesante lo que es la nanoteclogia porque es una ciencia que cada día hasta en constante desarrollo y mejora la calidad de vida de las personas y yo creo que si se continua con estos estudios se puede llegar a encontrar grandes soluciones para el mundo.