¿Qué es la nanotecnología ? 6 Preguntas y Respuestas para entender esta ciencia

La nanotecnología es un campo de investigación e innovación relacionado con la construcción de cosas ,materiales y dispositivos- a escala atómica.

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1. ¿Que es la Nanotecnología?

El término «nanotecnología» debe entenderse como un conjunto de disciplinas científicas y de ingeniería que estudian los procesos que tienen lugar a escala atómica y molecular. La nanotecnología implica la manipulación de materiales y dispositivos tan pequeños que nada podría ser más pequeño.

En otras palabras, la nanotecnología se refiere a un conjunto de técnicas que permiten crear y transformar objetos de menos de 100 nanómetros.

Cuando hablamos de nanopartículas, solemos referirnos a tamaños entre 0,1 nm y 100 nm. Hay que tener en cuenta que el tamaño de la mayoría de los átomos está entre 0,1 nm y 0,2 nm, la anchura de una molécula de ADN es de unos 2 nm, el tamaño típico de una célula sanguínea es de unos 7500 nm, un cabello humano es de 80 000 nm. Con esto , entenderemos que es la nanotecnología de una manera muy simple.

¿Qué es la nanotecnología ?

2. ¿Por qué los objetos pequeños adquieren propiedades tan específicas en la nanoescala?

Por ejemplo, los grupos pequeños (llamados clusters) de átomos de oro y plata presentan propiedades catalíticas únicas, mientras que las muestras más grandes suelen ser inertes. Las nanopartículas de plata, por su parte, presentan claras propiedades antibacterianas, por lo que suelen utilizarse en nuevos tipos de apósitos.

A medida que el tamaño de las partículas disminuye, la relación superficie/volumen aumenta. Por esta razón, las nanopartículas entran en las reacciones químicas con mucha más facilidad. Además, los efectos de la física cuántica aparecen en el nivel inferior a 100 nm. Los efectos cuánticos pueden afectar a las propiedades ópticas, eléctricas o magnéticas de los materiales de forma imprevisible.

Las muestras cristalinas pequeñas de algunas sustancias se hacen más fuertes porque simplemente alcanzan un estado en el que no pueden dividirse como los cristales grandes cuando se les somete a fuerza. Los metales se asemejan en algunos aspectos al plástico.

3. ¿Cuáles son las perspectivas de la nanotecnología?

nanorobots que es la nanotecnología

Ya en 1986, el futurólogo Eric Dressler imaginó un futuro utópico en el que los nanorobots autorreplicantes harían todo el trabajo que necesita la sociedad. Estos diminutos dispositivos son capaces de reparar el cuerpo humano desde dentro, haciendo que las personas sean prácticamente inmortales. Los nanorobots también son capaces de moverse libremente por el entorno, lo que los hace indispensables en la lucha contra la contaminación ambiental.

Entender que es la nanotecnología es muy importante ya que se espera que la nanotecnología proporcione importantes avances en la tecnología informática, en la medicina y también en el ejército. Por ejemplo, la ciencia médica ha desarrollado formas de administrar fármacos directamente a los tejidos cancerosos en diminutas «nanobombas». En el futuro, los nanodispositivos podrán «patrullar» las arterias, contrarrestando las infecciones y proporcionando diagnósticos.

Científicos estadounidenses han utilizado con éxito «nanopullets» recubiertos de oro para encontrar y destruir tumores cancerosos inoperables. Los científicos unieron los nanopullets a anticuerpos capaces de entrar en contacto con las células cancerosas. Si las «nanopulgas» se exponen a una radiación cercana a la frecuencia de los infrarrojos, su temperatura aumentará, ayudando a destruir los tejidos cancerígenos.

Los investigadores del Instituto de Nanotecnología del Ejército de los Estados Unidos, en Cambridge, están utilizando la nanotecnología para crear un nuevo y revolucionario tipo de uniforme. Su objetivo es crear un tejido que pueda cambiar de color, desviar las balas y la energía de las explosiones e incluso pegar los huesos.

4. ¿Dónde están las aplicaciones de la nanotecnología hoy en día?

La nanotecnología ya se utiliza en los discos duros de los ordenadores personales, los convertidores catalíticos -componentes de los motores de combustión interna-, las pelotas de tenis de larga duración y las raquetas de tenis de alta resistencia pero ligeras, las herramientas de corte de metal, los revestimientos antiestáticos para equipos electrónicos sensibles, los revestimientos especiales para ventanas que las hacen autolimpiables.

5. ¿Cómo se fabrican los nanodispositivos?

En la actualidad, existen dos formas básicas de fabricar nanodispositivos.

De abajo hacia arriba. Ensamblaje de nanodispositivos de forma «molécula a molécula», que es similar al montaje de una casa o un coche. Las nanopartículas simples, como el dióxido de titanio o el óxido de hierro que se utilizan en los cosméticos, pueden producirse por síntesis química.

Los nanodispositivos pueden crearse arrastrando átomos individuales mediante lo que se denomina un microscopio de fuerza atómica (o microscopio de efecto túnel), que es lo suficientemente sensible como para llevar a cabo estos procedimientos. Esta técnica fue demostrada por primera vez por IBM, que utilizó un microscopio de efecto túnel para trazar las siglas IBM colocando 35 átomos de xenón de forma adecuada en la superficie de una muestra de níquel.

De arriba a abajo. Esta técnica supone que estamos utilizando una muestra macroscópica y, por ejemplo, utilizando el grabado para crear componentes microelectrónicos comunes en su superficie con parámetros característicos de la nanoescala.

6. ¿Supone la nanotecnología una amenaza para la salud humana o el medio ambiente?

No hay mucha información sobre los efectos negativos de las nanopartículas. En el 2003, un estudio demostró que los nanotubos de carbono podían dañar los pulmones de ratones y ratas. Un estudio del 2004 demostró que los fullerenos podían acumularse y causar daños cerebrales en los peces.

Pero ambos estudios utilizaron grandes porciones de la sustancia en condiciones inusuales. Según una experta, la química Kristen Kulinowski (EE.UU.), «sería conveniente limitar la exposición a estas nanopartículas, aunque actualmente no haya información sobre su amenaza para la salud humana».

Algunos comentaristas también han sugerido que el uso generalizado de la nanotecnología puede dar lugar a riesgos sociales y éticos. Por ejemplo, si el uso de la nanotecnología desencadenara una nueva revolución industrial, habría una pérdida de puestos de trabajo. Además, la nanotecnología puede cambiar la percepción del ser humano al prolongar su vida útil y aumentar considerablemente su capacidad de recuperación.

«Nadie puede negar que el uso generalizado de los teléfonos móviles e Internet ha provocado grandes cambios en la sociedad», afirma Kristen Kulinowski. – ¿Quién se atreve a decir que la nanotecnología no tendrá un mayor impacto en la sociedad en los próximos años?»