¿Qué es la Nanotecnología?
La
palabra "Nanotecnología" es usada extensivamente para
definir las ciencias y técnicas que se aplican al un nivel de nanoescala,
esto es unas medidas extremadamente pequeñas "nanos" que permiten
trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis
nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas
a partir del reordenamiento de átomos y moléculas. El desarrollo
de esta disciplina se produce a partir de las propuestas de Richard Feynman (Breve
cronología - historia de la nanotecnología).
Nanotecnología. Concepto.
La
mejor definición de Nanotecnología que hemos encontrado es
esta:
La nanotecnologia es el estudio, diseño, creación, síntesis,
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.
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.
Nos interesa,
más que su concepto, lo que representa potencialmente dentro del conjunto
de investigaciones y aplicaciones actuales cuyo propósito es crear nuevas
estructuras y productos que tendrían un gran impacto en la industria, la
medicina (nanomedicina), etc.
Esta
nuevas estructuras con precisión atómica, tales como nanotubos
de carbón, o pequeños instrumentos para el interior del cuerpo
humano pueden introducirnos en una nueva era, tal como señala Charles Vest
(ex-presidente del MIT). Los avances nanotecnológicos protagonizarían
de esta forma la sociedad del conocimiento con multitud de desarrollos con una
gran repercusión en su instrumentación empresarial y social.
La nanociencia está unida en gran medida
desde la década de los 80 con Drexler y sus aportaciones a la"nanotecnología
molecular", esto es, la construcción de nanomáquinas hechas de átomos y que son capaces de construir ellas mismas otros componentes
moleculares. Desde entonces Eric Drexler , se le considera uno de los mayores visionarios sobre este tema.
Ya en 1986, en su libro "Engines
of Creation" introdujo las promesas y peligros de la manipulación
molecular. Actualmente preside el Foresight
Institute.
1.
NANOTECNOLOGÍA
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¿QUÉ ES LA NANOTECNOLOGÍA?
• La palabra "nanotecnología" es usada extensivamente para definir las ciencias y
técnicas que se aplican a un nivel de nana escala, esto es unas medidas
extremadamente pequeñas "nanos" que permiten trabajar y manipular las
estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis, nos llevaría a la posibilidad de
fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y
moléculas. El desarrollo de esta disciplina se produce a partir de las propuestas
de Richard Feynman (Breve cronología
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TIPOS DE NANOTECNOLOGÍA
• NANOTECNOLOGÍA HUMEDA
• NANOTECNOLOGÍA SECA
• NANOTECNOLOGÍA SECA Y HÚMEDA
• NANOTECNOLOGÍA BUTTON UP
• NANOTECNOLOGÍA TOP DOWN
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NANOTECNOLOGÍA HUMEDA
• La nanotecnología húmeda va dirigida al desarrollo de sistemas biológicos para
la manipulación de material genético, membranas, enzimas y componentes
celulares, y todo sistemas que necesite un medio acuoso. También se basan en
organismos vivientes cuyas formas, funciones y evolución, son gobernados por
las interacciones de estructuras de escalas nanométricas.
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NANOTECNOLOGÍA SECA
• Derivada de la ciencia de superficies y química física, la nanotecnología seca se
centra en la fabricación de estructuras de carbón (por ejemplo fullerees y
nanotubos), silicio y otros materiales inorgánicos. Permite el uso de metales y
semiconductores, que poseen electrones que proporcionan las propiedades
físicas que resultan interesantes para aparatos electrónicos, magnéticos y
ópticos. En le lenguaje de difusión, "Nanotecnología seca" se emplea
frecuentemente al referirse al diseño de dispositivos mecánicos diminutos pero
tradicionales con pequeñas cantidades de átomos.
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NANOTECNOLOGÍA SECA Y HÚMEDA
• 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 nano estructuras.
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NANOTECNOLOGÍA BUTTON UP
• Nanotecnología molecular, se centra en la construcción de estructuras y objetos a
partir de sus componentes atómicos y moleculares; este tipo de nanotecnología
es acogida como el enfoque principal de la nanotecnología ya que ha de permitir
que la materia pueda controlarse de manera precisa
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NANOTECNOLOGÍA TOP DOWN
• Se trata de diseñar y miniaturizar el tamaño de estructuras para obtener a nano
escala sistemas funcionales, algunas de sus aplicaciones se presentan de forma
clara en la producción de nano electrónica (miniaturización de sistemas
electrónicos a nano escala).
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NANOTECNOLOGÍA BENEFICIOS: MEDICINA
• Las nanotecnologías moleculares tendrán muchos impactos sobre el sector de la medicina en general.
• El mundo de la medicina es muy complejo, por lo que todos los beneficios de la nanotecnología para medicina tardarán
en hacerse evidentes. No obstante, otros beneficios llegarán de forma inmediata.
• Las herramientas de la investigación y la práctica de la medicina serán menos costosos y más potentes. Investigación y
diagnóstica serán más eficaces, lo que permitirá una capacidad de respuesta más rápida para tratar nuevas
enfermedades.
• Numerosos pequeños sensores, ordenadores y diversos aparatos implantables de bajo coste permitirán un control
continuo sobre la salud de pacientes así como tratamiento automático. Serán posibles diversos tipos nuevo de
tratamiento.
• Y mientras los costes de la medicina bajan y el tratamiento de enfermedades más seguro, así sus beneficios serán
experimentados por muchas más personas en todo el mundo.
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LA NANOTECNOLOGÍA Y EL CÁNCER
• La nanotecnología tiene numerosos usos posibles en la investigación del cáncer.
En particular, esta tecnología puede facilitar la investigación y mejorar el estudio
de imágenes moleculares, la detección temprana, la prevención y el tratamiento
del cáncer.
• Facilita la investigación: La nanotecnología ofrece una variedad de herramientas
capaces de observar células individuales y rastrear el movimiento de células—e
incluso el demoléculas individuales—dentro de su entorno. El uso de dichas
herramientas permitirá que los investigadores puedan estudiar, observar y alterar
los múltiples sistemas que fallan en el proceso de aparición del cáncer.
ESTUDIO MOLECULAR CON IMÁGENES Y DETECCIÓN
TEMPRANA
• La nanotecnología tiene la posibilidad de ayudar a los facultativos a detectar el
cáncer en su estadio inicial. La detección de marcadores biológicos con el uso de
nanotecnología podría permitir que los médicos vean células y moléculas que no
son detectables a través de métodos convencionales de estudios por imágenes.
Además, las nanopartículas fotoluminiscentes podrían ayudar a los oncólogos a
distinguir visualmente entre células cancerosas y células sanas.
PREVENCIÓN Y CONTROL
• : Los avances impulsados por las iniciativas del Instituto Nacional del Cáncer (NCI)
en proteinómica y bioinformática permitirán que los investigadores
identifiquen marcadores de predisposición al cáncer y lesiones precancerosas.
• La nanotecnología puede entonces utilizarse para crear dispositivos capaces de
señalar cuándo dichos marcadores aparecen en el cuerpo y administrar sustancias
para revertir cambios precancerosos o destruir aquellas células que podrían
convertirse en cáncer.
TERAPÉUTICA
• Debido a su capacidad multifuncional, los nanodispositivos pueden contener tanto
sustancias dirigidas como cargas terapéuticas para producir altas concentraciones de
un fármaco anticanceroso determinado en el sitio donde se encuentra el tumor. Estas
altas concentraciones locales tienen la posibilidad de incrementar
la eficacia delmedicamento quimioterapéutico para combatir el cáncer y lograr una
reducción del tumor con dosis menores. Los nanodispositivos ofrecen también la
oportunidad de crear nuevas modalidades terapéuticas, combinar una sustancia de
diagnóstico o marcadora de imágenes con un fármaco y determinar si el fármaco
actuó en su objetivo predeterminado. Es posible que la nanoterapia “inteligente”
pueda facilitar a los médicos la capacidad de calcular cuánto "tiempo" toma la
liberación de un fármaco anticanceroso o administrar múltiples fármacos en secuencia
a intervalos regulados o a distintas zonas del cuerpo.
La
Nanotecnología es la manipulación de la materia a una escala muy
pequeña para poder inferir en lo grande. En Venezuela los avances en
Nanociencia y Nanotecnología permitirán apalancar el proceso de
industrialización para darle valor agregado a la materia prima
Este
lunes 27 de octubre inició el Foro 2014 nanoSUR, el cual se llevará a
cabo hasta el 31 de este mes en los salones del Hotel Gran Meliá de
Caracas, el evento es organizado por el Ministerio del Poder Popular
para Educación Universitaria, Ciencia y Tecnología (Mppeuct), a través
del Observatorio Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Oncti)
con el apoyo del Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas
(Ivic) y la Fundación Instituto de Estudios Avanzados (Idea), la
actividad cuenta con la participación de representantes nacionales e
internacionales, especialistas en la materia, quienes realizan
diferentes ponencias.
Como parte de las actividades -que se tienen previstas realizar en el
marco del evento-, está el Taller de la Comunidad Nanosur, el III
Seminario Internacional de Nanotecnología y Sociedad de América Latina,
El Congreso Venezolano de Nanociencia y Nanotecnología y el Concurso
Nanoarte.
El presidente del Oncti, Anwar Hasmy, agradeció la presencia de las
diferentes autoridades de la Nanotecnología, tanto de países
latinoamericanos así como de Asia, África y Europa. "Esperamos que este
encuentro sea una semilla entre las distintas sociedades de
Nanotecnología para la promoción de un conocimiento emergente que puede
ofrecer oportunidades y desafíos que debemos abordar".
En este sentido explicó que, el tema será abordado desde diferentes
enfoques. "Es importante que entendamos que para dar pasos en este
conocimiento es necesario entender y promover la cooperación como
mecanismo para acelerar los desarrollos en esta materia, por esto es
importante propiciar estos espacios de intercambio como una estrategia
beneficiosa".
Hasmy recordó que este foro surge de una propuesta realizada en la
reunión de Ciencia y Tecnología del Mercosur, realizada en Caracas,
donde se planteó la posibilidad de crear una comunidad de
Nanotecnología, una red de redes, que permitiera dar sostenibilidad a
las redes existentes para el intercambio de los países de Latinoamérica y
otras partes del Mundo.
El Taller Comunidad Nanosur tiene como objetivo presentar las
fortalezas y avances de las instituciones y redes de Nanociencia y
Nanotecnología. Asimismo, la realización del Primer Congreso que
ofrecerá sesiones científicas, el III Seminario abarcará regulaciones e
implicaciones sociales de la Nanotecnología para tenerla de manera
responsable y sostenible.
Entre algunos de los ponentes internacionales que asisten al Foro
2014 nanoSUR están Sara Aldabe, de Uba-Conicet y Guillermo Venturuzzi,
de la FAN, Argentina; Juan Rodríguez, de la UNI de Perú; Pedro Serena,
de Csic, España; Édgar González, de la Red Nanocolombia; Saúl Cabrera,
Red Materiales de Bolivia; Victor Guerrero, EPN de Ecuador, entre otros.
La Nanociencia y la Nanotecnología es un conocimiento emergente que
surge de la fusión de varias disciplinas que permite explicar problemas
complejos de la sociedad que abarca distintos sectores Salud, Ambiente,
Energía, Comunicaciones. En Venezuela los avances en esta materia
permitirán apalancar el proceso de industrialización para darle valor
agregado a la materia prima.
Nanotecnología beneficios: Medicina
La Nanotecnología molecular tendrán muchos impactos sobre el sector
de la medicina en general.
El mundo de la medicina
es muy complejo, por lo que todos los beneficios de la nanotecnología para
medicina tardarán en hacerse evidentes. No obstante, otros beneficios llegarán
de forma inmediata.
Las herramientas de la investigación
y la práctica de la medicina serán menos costosos y más potentes.
Investigación y diagnóstica serán más eficaces, lo
que permitirá una capacidad de respuesta más rápida para
tratar nuevas enfermedades.
Numerosos pequeños
sensores, ordenadores y diversos aparatos implantables de bajo coste permitirán
un control continuo sobre la salud de pacientes así como tratamiento automático.
Serán posibles diversos tipos nuevo de tratamiento.
Y
mientras los costes de la medicina bajan y el tratamiento de enfermedades más
seguro, así sus beneficios serán experimentados por muchas más
personas en todo el mundo.
Beneficios
de la Nanotecnología: agua
Unos
cuantos problemas básicos crean grandes sufrimientos y tragedia. Según
este el Banco Mundial, el agua es una de las
grandes preocupaciones de las Naciones Unidas. Casi la mitad de la población
mundial no tiene acceso a un sistema básico de sanidad, y casi 1,5 billones
de personas no tienen acceso a agua limpio, agua potable.
De todo el agua
consumido en el mundo, el 67% se utiliza para la agricultura y el 19% para la
industria. El uso doméstico cuenta por menos del 9%.
La fabricación
molecular podría reemplazar a un gran porcentaje de la producción
industrial. Se podría trasladar gran parte de la agricultura a invernaderos.
El agua de uso doméstico se puede tratar y reciclar.
Si se adoptasen
estos pasos, se podría reducir el consumo del agua por al menos un cincuenta
por cien y, probablemente, hasta por un noventa por cien.
Enfermedades
relacionadas con el agua suponen la causa de la muerte de miles, tal vez decenas
de miles de niños cada día. Todo esto se podría prevenir
con tecnología básica, tecnología que se puede fabricar de
forma muy económica si las fábricas son económicas y portátiles.
La
nanotecnología molecular puede ofrecer oportunidades similares en muchos
otros ámbitos.
Hoy en día mucho agua se desperdicia porque
es casi, pero no cien por cien, puro. Tecnologías de tratamiento eléctrico
mecánicos sencillas y fiables pueden recuperar agua contaminada para uso
del sector agrícolo o incluso para el uso doméstico. Estas tecnologías
solo requieren fabricación inicial además de una fuente modesta
de energía. Filtros físicos con poros de una escala nanométrica
pueden eliminar el 100% de bacterías, virus y hasta prions. Una
tecnología de separación eléctrica que atrae a los inoes
a láminas supercapacitor pueden eliminar sales y metales pesados.
La
capacidad de reciclar el agua de cualquier fuente para cualquier uso podría
ahorrar enormes cantidades de agua y permitir el uso de recursos de agua hasta
ahora no aprovechables. Esto también podría eliminar el tipo de
contaminación "rio abajo"; es decir que un filtro de agua totalmente
eficaz es capaz de asumir la regeneración de aguas "sucias" de
actividades agrícolas e industriales. Siempre y cuando se controlan los
residuos, el agua se puede filtrar, conentrar y hasta purificar y utilizarse de
forma rentable.
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