El avance de la nanotecnología reduce un mundo de problemas

(Last Updated On: octubre 19, 2018)

Imagínese que usted se baña y se encoge unos 1.800 millones de veces – casi como en la película de 1989 Honey I Shrunk the Kids! Si entras en tu dormitorio, lo que verías no sería una cama, una silla, un televisor o una persona, sino átomos y células.

Reducido a la “nanoescala”, no sólo verías los átomos de los que está hecho todo, ¡sino que también podrías moverlos! Ahora, si unimos esos átomos de maneras nuevas y emocionantes, como bloques de construcción, podríamos construir todo tipo de materiales increíbles, desde medicamentos nuevos hasta chips de ordenador ultrarrápidos y materiales extremadamente resistentes.

Crear, manipular y controlar cosas a nivel atómico y molecular se llama nanotecnología y es una de las áreas más interesantes y de más rápido crecimiento de la ciencia y la tecnología en la actualidad.

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¿Que hace de la Nanotecnología algo especial?

Sin embargo, como vivimos en una escala de metros y kilómetros, es bastante difícil para nosotros comprender un mundo que es demasiado pequeño para verlo. Nano significa una milmillonésima (o 10-9), por lo que un nanómetro (nm) es una milmillonésima parte de un metro. Para ponerlo en perspectiva: una sola molécula de agua es de aproximadamente 1,5 nm; una cadena de ADN humano de 2,5 nm; una sola molécula de hemoglobina de 5 nm; una sola bacteria de aproximadamente 1 000 nm de largo; y un glóbulo rojo de 7 000 nm de ancho. Si usted es rubio, su pelo es probablemente entre 15 000 y 50 000nm de diámetro. Si usted tiene el pelo oscuro, su diámetro es probable que esté entre 50 000 y 180 000 nm.

Operando a nanoescala, científicos e ingenieros están creando nuevas herramientas, productos y tecnologías para resolver algunos de los problemas más candentes del mundo, incluyendo filtros de bajo costo para proporcionar agua potable limpia; dispositivos médicos y medicamentos para descubrir y tratar enfermedades con más éxito y con menos efectos secundarios; iluminación que utiliza una fracción de la electricidad; y sensores para detectar e identificar sustancias químicas o biológicas dañinas.

Uno de los aspectos más poderosos de operar en el nanomundo es que a nanoescala las propiedades físicas y químicas de la materia cambian y la sustancia se comporta de manera diferente. El cobre, por ejemplo, es transparente en la nanoescala, mientras que el oro, que es naturalmente no reactivo, se vuelve químicamente muy activo. El carbono, que es bastante blando en su forma normal de grafito, se vuelve increíblemente duro cuando se embala firmemente en un nanotubo.

Aunque no lo sepan, muchas personas ya están utilizando la nanotecnología, por ejemplo, usando pantalones nanotecnológicos, caminando sobre una alfombra nanotecnológica, usando maletas nanotecnológicas o durmiendo sobre sábanas nanotecnológicas.

Todos estos productos están hechos de materiales recubiertos con ” nanofibras “. Estas diminutas fibras superficiales son tan pequeñas que la suciedad o el agua no pueden penetrar en ellas, lo que significa que las capas subyacentes del material permanecen libres de suciedad.

Si el vino tinto se derrama sobre una alfombra nanotecnológica, el recubrimiento de nanopartículas evitará que el material la absorba y manche la alfombra. Estas diminutas fibras superficiales son un poco parecidas a los mil millones de diminutos pelos adhesivos de 200 nm en los dedos de los pies de un lagarto que le permiten caminar sobre un techo.

Algunos protectores solares utilizan la nanotecnología de una manera similar: cubren la piel con una capa nanoscópica de dióxido de titanio u óxido de zinc que bloquea los dañinos rayos ultravioleta del sol. Los nanorrevestimientos también se utilizan en parachoques de coches resistentes a los arañazos, escalones antideslizantes en furgonetas y autobuses, apósitos para heridas y pinturas resistentes a la corrosión.

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¿Que es la Nanotecnología?

Nanotecnología

Otra forma de nanotecnología que es bastante conocida son los nanochips, repletos de miles de transistores de tan sólo 45 nm de ancho. Sin embargo, los experimentos de vanguardia ya están desarrollando dispositivos mucho más pequeños que harán que los ordenadores sean aún más pequeños y potentes.

Una gama de materiales a nanoescala se utilizan en películas delgadas para hacerlas hidrófugas, autolimpiantes, antirreflectantes, resistentes a los rayos ultravioleta o infrarrojos, antimicrobianas, antivaho, resistentes a los arañazos o conductoras de la electricidad.

Las nanopelículas se utilizan frecuentemente en gafas, pantallas de ordenador y cámaras fotográficas para proteger o tratar las superficies.

Las pantallas de teléfonos móviles, ordenadores portátiles y televisores de pantalla plana están pasando a diodos orgánicos emisores de luz (OLED), fabricados a partir de películas de polímeros nanoestructurados que proporcionan una imagen de muy alta calidad.

En el ámbito de los nanomateriales, los nanotubos de carbono son igualmente prometedores. Estas moléculas de carbono en forma de varilla tienen aproximadamente 1 nm de ancho y son 100 veces más fuertes que el acero. Los nanotubos de carbono se utilizan en raquetas de tenis, bates de béisbol y algunas piezas de automóviles debido a su gran resistencia mecánica y su peso ligero. La NASA y otros científicos sugirieron recientemente que los nanotubos de carbono podrían ser utilizados para hacer un ascensor gigantesco que se extienda desde la Tierra hasta la estación espacial.

Sin embargo, es la posibilidad de construir máquinas increíblemente pequeñas a partir de átomos individuales lo que ha excitado a los científicos.

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El Significado de la Nanoescala

Las nanomáquinas podrían convertirse en nanorobots (o nanobots) que podrían inyectarse en nuestro torrente sanguíneo para detectar cáncer e infecciones, destruir tumores y eliminar bacterias y toxinas dañinas.

También en el campo de la nanomedicina, las nanofibras se utilizaron con éxito en ratones para aumentar el crecimiento de las células nerviosas y ayudar a regenerar los nervios vertebrales dañados en un cerebro o médula espinal dañados.

Sin duda, el futuro es pequeño debido a los continuos avances de la nanotecnología en medicina, biotecnología, manufactura, tecnología de la información y otras áreas igualmente diversas.

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