Mamani Guillermo: diciembre 2006

lunes, 11 de diciembre de 2006

¿Qué es la nanotecnología?

1.1 Presentación

Lo pequeño es bello

El prefijo nano quiere decir enano. Tan pequeño que una nanoestructura tiene que ampliarse más de 10 millones de veces para poder verla a simple vista. La nanotecnología consiste en manipular la materia a escala atómica y molecular para crear nuevos materiales y procesos. No se trata sólo de estudiar lo pequeñísimo sino de utilizar ese saber para hacer cosas.El nanomundo tiene dos ventanas: la manufactura molecular consiste en manipular átomos individuales (empezar por abajo e ir subiendo); y la ultraminiaturización que produce cosas más y más pequeñas (empezar por arriba e ir bajando).

1.2 Formulación

El tamaño sí importa.

1.3 Objetos Generales y específicos

Objetivos Generales:

Saber que es y sus límites .

Objetivos Específicos:

a.-Entender los beneficios de la nanotecnología.
b.-Saber los posibles logros que pueda generar.
c.-Conocer las futuras aplicaciones .
d.-Saber los riesgos potenciales.

1.4 Importancia

Es importante por que la diminuta materia los científicos pueden adentrarse en el nanomundo

y descubrir fenómenos y propiedades de la materia hasta ahora desconocidos, que permiten el desarrollo de numerosas nanoaplicaciones que pueden resultar de una extraordinaria importancia.

CAPITULO I

¿Qué es la nanotecnología?

1.1.- Definición

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

1.2 Descripción

“La nanotecnología es la creación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a la escala del nanómetro (1 a 100 nanómetros), y el uso de novedosos fenómenos y propiedades (físicas, químicas, biológicas, mecánicas, eléctricas...) en esa escala”. La definición aparece en el sitio de la NASA.

1.3 Historia de la nanotecnología

El premio Nobel de Física Richard Feynman fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en el célebre discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnológico de California) el 29 de diciembre de 1959 titulado Al fondo hay espacio de sobra (There's Plenty Room at the Bottom).
“Al fondo hay mucho sitio”. En un juego de palabras, Richard Feynman (New York, 1918-Los Angeles, 1988), considerado como el “padre de la Nanotecnología”, la pronunció en una de las conferencias más famosas de la Historia de la Física (“There´s plenty of room at the bottom”; California Institute of Technology, Pasadena, 29 de diciembre de 1959) quería transmitir un mensaje sorprendente:
la posibilidad de manejar las cosas más allá de las fronteras de la Física, a escala molecular, atómica y subatómica, lo que podría reportar beneficios increíbles a las sociedades presentes y futuras. Con la disertación de este estadounidense se establecieron las bases de un nuevo campo científico, considerado por la comunidad científica internacional como uno de los más "innovadores y ambiciosos" proyectos de la Ciencia Moderna: la Nanotecnología (término acuñado en 1974 por el japonés Taniguchi Norio; el prefijo «nano» deriva del griego «nannos», que significa enano). La Nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación controlada y aplicación de sustancias, materiales, aparatos, dispositivos y sistemas funcionales a través del control de la materia a escala nanométrica (esto es, entre 1 y 100 nanómetros) (Nanotecnologica.com ).
Otro visionario de esta área fue Eric Drexler quien predijo que la nanotecnologia podría usarse para solucionar muchos de los problemas de la humanidad, pero también podría generar armas poderosisimas. Creador del Foresight Institute y autor de libros como Máquinas de la creación Engines of creation muchas de sus predicciones iniciales no se cumplieron, y sus ideas parecen exageradas en la opinión de otros expertos, como Richard Smalley.

1.4 Aplicaciones

Según un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canadá, las diez aplicaciones más prometedoras de la nanotecnología son:
Almacenamiento, producción y conversión de energía
Mejoras en la productividad agrícola
Tratamiento y remediación de aguas
Diagnóstico y cribaje de enfermedades
Sistemas de administración de fármacos
Procesamiento de alimentos
Remediación de la contaminación atmosférica
Construcción
Monitorización de la salud
Detección y control de plagas
Informática y wearables

CAPITULO II

1 .-Nanotecnología y riesgos

Los científicos advierten del riesgo que corren los trabajadores en contacto con las nanotecnologías.Según un artículo publicado el 12 de noviembre de 2006 en Nanotecnology.com, un nuevo estudio científico señala que los trabajadores que se encargan de la fabricación de alimentos y otros géneros basados en nanotecnología podrían estar
expuestos a un riesgo para su salud. El artículo, publicado por la British Occupational Hygiene Society, es una advertencia a los fabricantes del sector alimentario, que se podrían exponer a una posible responsabilidad si las pruebas científicas posteriormente demuestran que han expuesto a sus empleados a un riesgo para su salud. "La presencia de nanomateriales modificados por ingeniería en los lugares de trabajo hoy en día plantea una cuestión inmediata acerca de cómo se están gestionando la seguridad laboral y los riesgos para la salud", afirma Andrew Maynard, autor del artículo y asesor científico jefe del Project on Emerging Nanotechnologies. "De momento, contamos con una serie de indicadores que señalan que algunos nanomateriales modificados con ingeniería podrían suponer un nuevo e inusual riesgo para la salud".

2.-Riesgos potenciales

2.1 .-Sustancias viscosas

Una variante de esto es la “Sustancia viscosa verde”, un escenario en que la nanobiotecnología crea una máquina nanométrica que se autoreplica que consume todas las partículas orgánicas, vivas o muertas, creando un cieno -como una masa orgánica muerta. En ambos casos, sin embargo, serían limitado por el mismo mecanismo que limita todas las formas vivas (que generalmente ya actúan de esta manera): energía disponible.

2.3.- Veneno y Toxicidad

A corto plazo, los críticos de la nanotecnología puntualizan que hay una toxicidad potencial en las nuevas clases de nanosustancias que podrían afectar de forma adversa a la estabilidad de las membranas celulares o distorsionar el sistema inmunológico cuando son inhaladas o digeridas. Una valoración objetiva de riesgos puede sacar beneficio de la cantidad de experiencia acumulada con los materiales microscópicos bien conocidos como el hollín o las fibras de asbestos.

2.4.-Armas

La militarización de la nanotecnología es una aplicación potencial. Mientras los nanomateriales avanzados obviamente tienen aplicaciones para la mejora de armas existentes y el hardware militar a través de nuevas propiedades (tales como la relación fuerza-peso o modificar la reflexión de la radiación EM para aplicaciones sigilosas), y la electrónica molecular podría ser usada para construir sistemas informáticas muy útiles para misiles, no hay ninguna manera obvia de que alguna de las formas que se tienen en la actualidad o en un futuro próximo puedan ser militarizadas más allá de lo que lo hacen otras tecnologías como la ingeniería genética. Mientras conceptualmente podríamos diseñar que atacasen sistemas biológicos o los componentes de un vehículo (es decir, un nanomáquina que consumiera la goma de los neumáticos para dejar incapaz a un vehículo rápidamente), tales diseños están un poco lejos del concepto. En términos de eficacia, podrían ser comparados con conceptos de arma tales como los pertenecientes a la ingeniería genética, como virus o bacterias, que son similares en concepto y función práctica y generalmente armas tácticamente poco atractivas, aunque las aplicaciones para el terrorismo son claras.

CAPITULO III

1.-Nanotecnología en el mundo

1.1.-Nanotecnología en el Perú

La nanotecnologia no requiere ser estudiado en países extranjeros, sofisticado para poder aprender el modelado y simulación a multiescala. Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Ingeniería es una verdadera sorpresa. Desde un pequeño recinto, con no más de 10 ordenadores, alumnos dirigidos por el Ing. Alberto Coronado, observan, formulan hipótesis, experimentan y llegan a conclusiones. La simulación virtual es, hoy por hoy, la técnica de investigación por excelencia. Los alumnos de la UNI pueden dar fe de ello. En el segundo piso, un grupo de 12 muchachos con visión de futuro, pasa varias horas jugando con lo minúsculo, experimentando a escala atómica, simulando resultados que ningún ojo humano verá nunca sin la ayuda de la tecnología. Lo que queremos enfatizar es que para avanzar en nanotecnología uno tiene que simular y eso en nuestros países no se ha tomado en cuenta. Estados Unidos y los países europeos gastan miles de millones de dólares simulando y aquí no se le toma la debida importancia. Estamos esperando a que los primeros pasen, nos dice -con tono de impotencia- el Ing. Coronado, mentor y guía del grupo.

Según UNMSM.
Los avances de la ciencia y la tecnología llevados a cabo durante las dos últimas décadas del siglo pasado, en cuanto al control y manipulación de átomos y moléculas para el diseño de dispositivos de uso general, ha permitido el desarrollo de mútiples y amplias disciplinas. En los últimos cinco años, tales esfuerzos han sido denominados con dos términos que se van haciendo cada día mas conocidos: Nanociencia y Nanotecnología. Un libro pionero que describe dichos avances, de forma predicitva, es presentado aquí para la comunidad sanmarquina.

1.2.-La Nanotecnología en Europa

Las inversiones públicas millonarias en Nanotecnología realizadas por EE.UU., Japón, China y Europa ponen de manifiesto que la investigación del nanomundo es considerada una macroárea estratégica por las potencias mundiales. Como ejemplo, el presupuesto del Gobierno Federal de EE.UU. para el periodo 2005-2008 asciende a 3.700 millones de dólares y la dotación presupuestaria de la UE para 2007-2013 se eleva a 4.800 millones de dólares (“Hacia una estrategia europea a favor de las nanotecnologías”; Comunicación de la Comisión Europea, COM [2004] 338 final). Además, según se desprende de un estudio realizado por la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) y Allianz Group, el mercado de la Nanotecnología generará en 2014 unos ingresos de 2,6 billones de dólares en todo el mundo (Euroresidentes.com ). No obstante, este informe también destaca que los inversores privados no han olvidado aún lo sucedido con el boom de las “empresas puntocom” y temen que se produzca una nanoburbuja . Respecto a la situación española , la Comunicación de la Comisión Europea revela que somos el país europeo con menor gasto per cápita en Nanotecnología, incluidos los nuevos socios (EU-25), con una cifra de 0,039 euros frente a los 5,6 de Irlanda, el país de Europa que más invierte en esta tecnología. No obstante, a pesar de la escasa financiación, tanto pública como privada, los nanotecnólogos españoles se encuentran entre los más destacados del mundo, compitiendo en campos como la nanobiología con grupos de investigación de países mucho más desarrollados que el nuestro. En este sentido, con el objetivo de impulsar la Nanotecnología en España y acercar el nanomundo a la sociedad, se ha creado la red NanoSpain , coordinada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación PHANTOMS, que es la mayor Red de Nanotecnología del panorama científico español y que cuenta actualmente con la presencia de 189 grupos de investigación (y más de 1.000 investigadores) pertenecientes a instituciones públicas, universidades, CSIC, parques científicos, centros tecnológicos y empresas.

Capitulo IV

1.- El tamaño sí importa

¿Por qué es tan importante lo pequeño? Para comprender la escala a la que trabaja la Nanotecnología conviene recordar que un nanómetro (nm) es la mil millonésima parte de un metro, así como ofrecer datos sobre algunas dimensiones: ácaro (100.000 nm), eritrocito (10.000 nm), bacteria (1.000 nm), herpesvirus (100 nm), poliovirus (10 nm), hebra de ADN y nanotubo de carbono (1 nm) y átomo de hidrógeno (0,1 nm). Por lo tanto, el tamaño sí importa, y mucho, ya que la Nanotecnología trabaja a nano escala, átomo por átomo o molécula por molécula, es decir, a la misma escala a la que trabaja la Naturaleza, lo que permite a los científicos atrapar y situar átomos y moléculas en posiciones determinadas y fabricar artefactos (estrategia Bottom-Up o “de abajo a arriba”) con una precisión de unos pocos átomos (aproximadamente, 1 nm equivale a 10 átomos de hidrógeno en línea). De este modo, los científicos pueden adentrarse en el nanomundo y descubrir fenómenos y propiedades de la materia hasta ahora desconocidos, que permiten el desarrollo de numerosas nanoaplicaciones que pueden resultar de una extraordinaria importancia. En este sentido, entre los campos de aplicación de la Nanotecnología se incluyen los siguientes: exploración espacial (nanotubos de carbono para cables y estudios cartográficos, robots, naves y ascensores espaciales, tejidos autorreparables, etc.), tecnologías de la comunicación e informática (sistemas de almacenamiento de datos de muy alta densidad de registro, nuevas tecnologías de visualización a base de plásticos flexibles, semiconductores, nanochips, computadoras casi invisibles, computación cuántica, etc.), sector energético (mejora del almacenamiento y producción de energía, desarrollo de energías alternativas y limpias, energía del hidrógeno, pilas de combustible, dispositivos de ahorro energético, etc.), medicina y farmacia (técnicas de diagnóstico, detección y análisis basadas en nanochips, nanosistemas para la administración localizada y gradual de fármacos o vacunas, nanotubos de carbono y otros dispositivos para luchar contra el cáncer, diseño y desarrollo de nuevos fármacos, eliminación de microorganismos patógenos, desarrollo de células artificiales, mejora en la compatibilidad de implantes, desarrollo de nanomateriales para la ingeniería tisular y la terapia génica y celular, instrumental de mayor precisión, corrección de déficits auditivos y visuales, etc.), medioambiente (desarrollo de energías, materiales y procesos no contaminantes, depuración y desalinización del agua, prevención de la erosión del suelo, reducción de la extracción de minerales, detoxificación de los suelos, detección de gases tóxicos, etc.), industria textil (tejidos “inteligentes”, autolimpiables, antiolores, antimanchas, reguladores de su temperatura, ignífugos y que cambian de color, eliminación de contaminantes o alérgenos, etc.), construcción y arquitectura (nanomateriales más ligeros y resistentes, pinturas especiales, vidrios que repelen la humedad, el polvo y la suciedad, hormigones “inteligentes”, materiales autorreparables, superficies antihumedad y antipintadas, etc.), agricultura (mejora de la producción, agricultura de precisión, “Nanotecnología verde”, plaguicidas, herbicidas, invernaderos , reducción del empleo de agua, suelo, fertilizantes y fitosanitarios, detección de niveles de agua, nitrógeno, plagas, polen y agroquímicos, etc.), ganadería (nanochips para la identificación animal, nanopartículas para la administración de fármacos o vacunas, detección de enfermedades mediante nanosistemas, etc.), electrónica (semiconductores, cables cuánticos, circuitos con nanotubos de carbono, etc.), cosmética (cremas solares, maquillajes, cremas antiarrugas, etc.), industria militar, industria automovilística, seguridad personal y vial, higiene y Salud Pública, deportes, espionaje, reducción de la brecha digital, etc.

BIBLIOGRAFÍA

CONCLUSIONES

La nanotecnología 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, nos quiere decir que la nanotecnologia estudia la materia divisible de lo divisible , la nanotecnologia trae muchos beneficio y es muy importante que para la humanidad porque lo pequeño si importa.

INDICE

INTRODUCCIÓN.................................................................

¿Qué es la nanotecnología?

1.1 Presentación.................................................................
1.2 Formulación.................................................................
1.3 Objetivos generales y específicos..................................
1.4 Importancia ................................................................

CAPITULO I

¿Qué es la nanotecnología?
2.1 Definición.....................................................................
2.2 Descripción..................................................................
1.3 Historia de la nanotecnología......................... ............
1.4 Aplicaciones……………………………………………………………

CAPITULO II
1.-Nanotecnología y riesgos................................................
1.1 .-Sustancias viscosas.......................................................
1.2.- Veneno y Toxicidad......................................................
1.3.-Armas..........................................................................

CAPITULO III
1.-Nanotecnología en el mundo............................................
1.1.-Nanotecnología en el Perú…………………………………………
1.2.-Nanotecnología en el EUROPA……………………………………
CAPITULO IV
1.-El tamaño sí importa... ....................................................

CONCLUSIONES...................................................................

BIBLIOGRAFÍAS..................................................................

INDICE.......................................... ......................... ............