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¿Qué es la Nanotecnología?

¿Qué es la Nanotecnología?

¿Qué es la Nanotecnología?

Nanotechnology (término inglés) ¿Qué es? concepto, definición, significado…

La palabra «nanotecnología» se usa extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican al un nivel de nanoescala. Es decir, medidas extremadamente pequeñas (nanos). 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 su origen en las propuestas de Richard Feynman.

Una buena definición de Nanotecnología es la siguiente:

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 nanoescala.

 ¿Por qué la nanotecnología?

Cuando se manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por tanto, se utiliza la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas. Concretamente, para crear nuevas estructuras y productos de gran impacto en la industria, la medicina, etc..

Esta nuevas estructuras con precisión atómica pueden introducirnos en una nueva era. Así lo 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.

Existe un gran consenso en que la nanotecnología nos llevará a una segunda revolución industrial en el siglo XXI. Supondrá numerosos avances para muchas industrias y nuevos materiales con propiedades extraordinarias (desarrollar materiales más fuertes que el acero pero con solamente diez por ciento el peso), nuevas aplicaciones informáticas con componentes increíblemente más rápidos o sensores moleculares capaces de detectar y destruir células cancerígenas en las partes más delicadas del cuerpo humano como el cerebro, entre otras muchas aplicaciones.

En consecuencia, podemos decir que muchos progresos de la nanociencia estarán entre los grandes avances tecnológicos que cambiarán el mundo.

Historia cronológica de la Nanotecnología – Resumen
Origen de la vida

La primera en generar nanomateriales fue «la madre naturaleza». La naturaleza es la pionera en la aplicación de procesos nanotecnológicos y se ha aprovechado, desde siempre, de sus bondades.  Un ejemplo de este aprovechamiento es algo íntimamente relacionado con la vida: la síntesis de proteínas en los seres vivos.

Siglo IV d.C.

Los romanos utilizaron nanopartículas de oro y plata para colorear la Copa de Licurgo. Éstas nanopartículas hacen que la copa tenga un color verde con luz reflejada (cuando se ilumina desde delante) y uno rojo rubí con luz transmitida (cuando se ilumina desde detrás).

Siglo XIX

La película fotográfica es una emulsión, conformada de una delgada capa gelatinosa que contiene bromuro de plata y una base de celulosa transparente. Debido a que la luz descompone el bromuro de plata produciendo nanopartículas de plata, se conforman los píxeles de la imagen.

1925

Richard Adolf Zsigmondy, químico austro-húngaro y Premio Nobel de Química, fue el primero en usar el término nanometro para describir el tamaño de las partículas de sus coloides.

1930

Katharine Burr Blodgett, física norteamericana y primera mujer en doctorarse en la Universidad de Cambridge, e Irving Langmuir, químico-físico nortemericano y Premio Nobel de Química, introdujeron el concepto de monocapa atómica (Langmuir-Blodgett Films).

1936

Erwin 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 40

Von Neuman estudia la posibilidad de crear sistemas que se auto-reproducen como una forma de reducir costes.

1956

Arthur von Hippel en el MIT acuña, entre otros conceptos, el término- «ingeniería molecular«.

1958

Jack Kilby de Texas Instruments diseña y construye el primer circuito integrado, por el que posteriormente recibiría el Premio Nobel en 2000.

1959

Richard Feynmann, considerado el padre de la nanotecnología, 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«.

1966

Se 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 vez en la historia se considera esto como una verdadera posibilidad científica. La película es un gran éxito.

1974

Norio Taniguchi de la Universidad de Ciencias de Tokio acuña el término nanotecnología en el marco dimensional a escala atómica.

1979

Kim Eric Drexler, ingeniero estadounidense, desarrolla y populariza el término nanotecnología y funda el campo de la nanotecnología molecular.

1981

IBM inventa el microscopio de efecto túnel (STM) lo que hace posible «ver» y manipular átomos.

1985

Kroto, Curl y Smalley (galardonados con el Premio Nobel de Química en 1996) descubren los fullerenos.

1986

Se inventa el microscopio de fuerza atómica (AFM) que tiene resolución nanométrica y es capaz de depositar átomo a átomo (el sueño de Feynman hecho realidad).

1989

Se 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.

1991

Si descubren los nanotubos de carbono (invención atribuida a Sumio Iijima.

1997

Se fabrica la guitarra más pequeña el mundo. Tiene el tamaño aproximadamente de una célula roja de sangre.

1998

Se logra convertir a un nanotubo de carbón en un nanolapiz que se puede utilizar para escribir.

1999-2000

Los 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

2001

James Gimzewski entra en el libro de récords Guinness por haber inventado la calculadora más pequeña del mundo.


Principales avances de investigación en nanotecnología y nanociencia en los últimos años
2003

Naomi Halas, Jennifer West, Rebeca Drezek, y Renata Pasqualin en la Universidad Rice desarrollan unas nanocápsulas de oro capaces de absorber la luz infrarroja cercana. Su principal aplicación es en el diagnóstico y tratamiento del cáncer de mama. Su uso elimina la necesidad de llevar a cabo biopsias invasivas, cirugía o radiación sistémica destructiva o quimioterapia.

2006

James 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).

2007

Angela Belcher y sus colegas en el MIT construyen una batería de iones de litio con un tipo común de virus que no son dañinos para el ser humano, usando un procedimiento de bajo coste y benigno para el medio ambiente. Éstas tienen la misma capacidad de energía y rendimiento de las baterías recargables con tecnología de última generación (coches híbridos, dispositivos electrónicos personales. etc.)

2009

Nadrian Seeman y varios colegas de la Universidad de Nueva York crean varios dispositivos a nanoescala con un montaje robótico de ADN. Básicamente se trata de un proceso de creación de estructuras de 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. Por consiguiente es un avance con potenciales aplicaciones en la Nanoelectrónica.

2010

IBM utiliza una punta de silicio que mide solo 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. Especialmente esta actividad abre nuevas perspectivas para campos como la electrónica, la optoelectrónica y la medicina.

2013

Investigadores 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. En particular destacamos Official website of the United States National Nanotechnology Initiative, especialmente en los avances de investigaciones más relevantes.


Este post ha sido extraído de la página EURORESIDENTES (fecha 05/07/2016)

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