La Nanotecnología y sus beneficios sociales

Resumen
Desde la prehistoria el hombre ha buscado formas de mejorar su forma de
vivir, procurando aprovechar las cosas que la naturaleza ponía a su alcance y
transformándolos para obtener mejores productos con propiedades orientadas
a satisfacer necesidades especificas.
algunos registros de la historia señalan que durante el siglo IV a, C los vidrieros
romanos elaboraban ciertos cristales que tenían metales nanometricos, tal
como la copa que representa la muerte del Rey Licurgo misma, que contiene
partículas diminutas de oro y plata entre sus materiales de elaboración que
fueron vidrio y cal.
La nano ciencia también conocida como la tecnología debido a la utilización de
la investigación básica como a la aplicada, se puede definir como: un conjunto
se metodologías y conocimientos que están dirigidos a estudiar, elaborar y
caracterizar estructuras funcionales con dimensiones menores a pocas
decenas de nanómetros, un nanómetro es equivalente a 0.00000001m.
La nanotecnología fue establecida como campo de investigación en 1959
cuando se celebro la conferencia que llevo por nombre “Theres plenty at the
bottom “misma que fue impartida por Richard P.Feynman.
Con el desarrollo nanotecnológico se puede lograr fabricar estructuras
electrónicas a escala nanometrica como lo son dispositivos laser , memorias
para computadoras que pueden almacenar infinidad de datos , en áreas como
la de ingeniería molecular se pueden llegar a producir biosensores para ser
utilizados en humanos y en animales para estudiar el estado de salud y
administrar medicamentos.
La nanotecnología ha dejado de ser una promesa en el mundo actual y se ha
convertido en una realidad que representa una poderosa herramienta para el
futuro de la humanidad pues las grandes posibilidades que ha brindado a
diversas áreas como son la biología, medicina, industria automotriz, textil y
electrónica entre muchas más lo están demostrando.
Un mundo pequeño: La Nanotecnología, sus
avances y beneficios sociales
Un mundo pequeño: La Nanotecnología, sus
avances y beneficios sociales
Desde la prehistoria el hombre ha buscado formas de mejorar su forma de
vivir, procurando aprovechar las cosas que la naturaleza ponía a su alcance y
transformándolos para obtener mejores productos con propiedades orientadas
a satisfacer necesidades especificas.
La construcción de pirámides en Egipto y también en el México prehispánico es
un claro ejemplo de esta capacidad, sin embargo no está establecido de forma
concreta el momento exacto de la historia donde el hombre comenzó a utilizar
los materiales en forma nanometrica. (Gutierrez, et al .2015)
No obstante algunos registros de la historia señalan que durante el siglo IV a,
C los vidrieros romanos elaboraban ciertos cristales que tenían metales
nanometricos, tal como la copa que representa la muerte del Rey Licurgo
misma, que contiene partículas diminutas de oro y plata entre sus materiales de
elaboración que fueron vidrio y cal y que por este motivo su coloración está
entre el verde y rojo intenso cuando se le administra luz en su interior
En la actualidad y producto de miles de años de evolución ha surgido la nano
ciencia que aunque parece un término difícil de entender las aportaciones que
esta ha hecho a la población mundial son cada vez más importantes y
sobresalientes.
La nano ciencia también conocida como la tecnología debido a la utilización de
la investigación básica como a la aplicada, se puede definir como: un conjunto
se metodologías y conocimientos que están dirigidos a estudiar, elaborar y
caracterizar estructuras funcionales con dimensiones menores a pocas
decenas de nanómetros, un nanómetro es equivalente a 0.00000001m. Para el
estudio de estas estructuras está conformado por el análisis de las
propiedades tanto estructurales como magnéticas y mecánicas, químicas y su
interacción con otras estructuras.
Actualmente el nanómetro tiene aceptación en el SI1 , igual que la medida
aproximada de los átomos y moléculas que conforman la materia, si se piensa
en el tamaño de un cabello humano que mide en promedio 75000nm, la doble
hélice del ADN tiene un espesor de 2nm se puede tener una idea de lo
pequeño que resulta ser un nanómetro.
Las nano partículas deben considerar tres aspectos: que el tamaño este
comprendido en 1 y 100nm, que los materiales y sus propiedades cambien en
este rango y también que exista un control y entendimiento de que se está
fabricando”. (Gutierrez,et al. 2015)
Para referirse al cambio de propiedades se puede comparar una moneda de
oro con un lingote del mismo y con la misma pureza pero representado en una
mucho menor escala, cuentan con las mismas propiedades tanto físicas como
químicas de la primera muestra y si se dividiera la moneda en partes iguales
cada una de ellas seguiría siendo dorada, brillante y con las características del
lingote.
Sin embargo si este proceso de división continuara y se llegara hasta la nano
escala se notaria que el fragmento nanoscopico de oro ya no sería dorado y
podría ser rojo, naranja, purpura y hasta verde según el tamaño.
La nanotecnología fue establecida como campo de investigación en 1959
cuando se celebro la conferencia que llevo por nombre “Theres plenty at the
bottom misma que fue impartida por Richard P.Feynman en la reunión anual
de la American Physical Society en esta plática Feynman, explico que las
leyes de la naturaleza no obstaculizan la habilidad de poder trabajar a un nivel
molecular en la cual se maneja átomo por átomo y aseguro que la mecánica
cuántica no excluyen a la posibilidad de que se pueda construir maquinas
diminutas; comparadas con el tamaño de una molécula .
Sin embargo fue hasta los 80 cuando la nanotecnología sobresalió en el ámbito
científico, cuando aparecieron métodos más apropiados para un estudio más
detallado de nano estructuras, en 1981 se desarrollo una forma para obtener
1 Sistema Internacional de Unidades
conjuntos metálicos con la ayuda de un láser concentrado que lograra
vaporizar metales y generar plasma.
Historia de la nanotecnología
Aspectos esenciales
Datos históricos
Año
Acontecimiento
450 aC
Surgimiento de la filosofía de la
escuela atomista(establecía que los
átomos eran un bloque indivisible que
conformaban la materia)
1918
Feynman nace en Nueva York
1965
Sus estudios en electrodinámica lo
llevo a ser galardonado con el premio
nobel de física
1974
Norio Tanaguchi establece el
concepto de Nanotecnología durante
este año comienza a crecer y mas
científicos trabajan en distintos temas
de la miama
1980
Surge la idea de que se podrían tocar
los átomos por Eric Drexler quien
consigue manipular átomos y
moléculas
1985
Se encontró por primera vez el
Fullereno o C60 que tiene
características físicas químicas,
matemáticas y estéticas y es la
tercera forma más estable del
carbono.
1986
Drexler logra publicar el primer libro
sobre nanotecnología titulado Engines
of Creation: The Coming Era of
Nanotechnology.
1987
Se realiza el primer simposio de
nanotecnología organizado en el
Massachusetts Institute Of
Technology .
1990
La compañía IBM logro escribir el
logotipo de la empresa a escala
atómica con 35 átomos de xenonuna
diminuta lámina de metal cristalino y
un microscopio de tunelismo , que
toma imágenes de superficies a nivel
atómico y puede ser usado en agua,
aire y líquido.
1997
Se creó la primera empresa dedicada
a desarrollar materiales con
estructuras nanotecnológicas y los
integra a productos de áreas
diversas.
2000
El presidente William J.Clinton hablo
sobre la importancia de la
nanotecnología para la ciencia y la
tecnología y en febrero del mismo año
dio a conocer la inversión de 497
millones de dólares para crear la
multiagencia Nacional
Nanotechnology Initiative cuya
finalidad era la de hacer una coalición
de amplia base en el mundo
académico a nivel privado y público
para ampliar los estudios en
nanociencia y nanotecnología.
2014
Se celebraron 40 años del
surgimiento de la palabra
nanotecnología. Durante todos estos
años se han realizado numerosos
descubrimientos , sin embargo aun
hay muchas áreas que explorar en
este ámbito.
Las ventajas de un trabajo átomo por átomo
Las ventajas a las que conlleva trabajar átomo por átomo es que se tienen
estructuras más pequeñas lo cual se traduce en grandes ventajas debido
también a que mientras mas se próxima al limite atómico se rebasa el límite de
la física clásica y es entonces cuando los materiales se comportan muy
diferente al estado macroscópico.
Así se trate de metal, liquido o solido se convertirá en un material que será
diferente en cuanto aspectos como dureza , elasticidad ,conductividad térmica
, magnética y también eléctrica y bajo condiciones estratégicas será mejor
ubicado en la escala nanometrica y es precisamente la relación entre área y
volumen lo que se traduce en un potencial para acelerar los procesos de
reacciones catalíticas .
De esta forma algunas áreas relacionadas con el medio ambiente , la salud ,
energía y también la industria se podrían beneficiar .
Aplicaciones de la nanotecnología
Con el desarrollo nanotecnológico se puede lograr fabricar estructuras
electrónicas a escala nanometrica como lo son dispositivos laser , memorias
para computadoras que pueden almacenar infinidad de datos , en áreas como
la de ingeniería molecular se pueden llegar a producir biosensores para ser
utilizados en humanos y en animales para estudiar el estado de salud y
administrar medicamentos.
También se habla acerca de las posibilidades que hay de hacer nano hilos y
nano transistores que se ensamblen y se ordenen para formar circuitos esto
conllevara a la creación de miles de dispositivos de forma más rápida y
utilizando menos recursos financieros .
La nanotecnología ha dejado de ser una promesa en el mundo actual y se ha
convertido en una realidad que representa una poderosa herramienta para el
futuro de la humanidad pues las grandes posibilidades que ha brindado a
diversas áreas como son la biología, medicina, industria automotriz, textil y
electrónica entre muchas más lo están demostrando. (Anaya, 2007).
Nanotecnología y su impacto en la sociedad
La medicina y salud son áreas que tienen muchos aspectos para ser
estudiados y para crear avances en el área de nanotecnología, esto promete
diferentes beneficios a la sociedad .
Entre las principales líneas de investigación en este campo se encuentran la
creación de nuevos productos médicos que puedan hacer mas fácil la
suministración de fármacos in situ, métodos diagnósticos, seguimiento de los
pacientes y operaciones menos invasivas con la capacidad de recuperación
más rápida.
Existen en la actualidad pastillas inteligentes que logran terapias no invasivas
de manera que estas alcancen su objetivo sin causar efectos secundarios,
también se utilizan en la fabricación de órganos ,tejidos e implantes artificiales
que se lleva a cabo con el uso de nano materiales incompatibles .
Algunas de las aplicaciones para el futuro incluyen dispositivos capaces de
alcanzar células alteradas como tumores y también inducir tratamientos menos
invasivos .
En el caso de los enfermos de cáncer se tiene como visión a futuro que se
lograra administrar tratamientos específicos para cada tipo de enfermedad y
paciente y practicar una medicina más personalizada con menores efectos
secundarios. (Dopazo, 2015)
Por otra parte el Español y director general de la empresa Biomedal, Ángel
Cebolla, explico que el anticuerpo es el fármaco nanotecnológico natural. Usar
anticuerpos monoclonales para tratar enfermedades como el cáncer, la artritis
reumatoide, ofrece innumerables ventajas, ya que son seguros, llegan a casi
todo el cuerpo, son específicos, son estables y acortan el tiempo de desarrollo.
(Sanz, 2014)
Tejidos nanotecnológicos
Los tejidos con acabados nanotecnológicos tienen muy poco de haber sido
introducidos en el mercado, estos no lo son sintéticos si no que también
vegetales y naturales y en ellos es posible incorporar cualquier nana partícula
en las superficies, conservando la misma característica, propiedad, suavidad,
brillo y caída.
Un ejemplo de esto sería el algodón. Aproximadamente en el año 2000 la
nanotecnología empezó a ser utilizada en los laboratorios textiles y sumado
con la era High-Tech, lograron un mayor avance en calidad y beneficios. Tales
como:
Estética: las piezas pueden resistir derrames de líquidos sin ser absorbidos,
que no se arruguen y sean anti-manchas.
Terapéuticos: que tengan alguna cualidad que ayude a padecimientos como
varices y estrías, tonificador muscular y equilibrador molecular.
Protectores: contienen propiedades bactericidas, protector de rayos
UVB/UVA, protector de polución y gases nocivos. Los más utilizados son los
bactericidas que están hechos a partir de partículas de plata. Debido a que
contiene propiedades antibacterianas naturales que son reforzadas cuando el
metal forma partículas muy pequeñas con una medida de 10 a 20 nanómetros
cada una.
En el caso de los terapéuticos hace algunos años se creó la ropa interior con
hidratantes entre sus fibras, dentro de micro cápsulas. Este tipo de
nanotecnología permite administrar la hidratación de la piel, liberando el
hidratante a medida que la piel lo necesita.
Otro de los productos recién incursionados en el mercado han sido los jeans
tonificadores musculares y equilibradores moleculares. Estos sufren
tratamientos con nano partículas en sus fibras y al administrar calor, las nano
partículas son capaces de generar una energía tan pequeña pero perfecta para
activar y equilibrar las moléculas del cuerpo.
Agricultura
A partir de la nanobiotecnología se plantea la posibilidad de diseñar las
plantas usando la manipulación de las semillas. La mayoría de
investigaciones en este campo se basan en el desarrollo de nuevas técnicas
que utilizan nano partículas que hacen posible introducir ADN 2ajeno a una
célula.
Por ejemplo, los investigadores del laboratorio Oak Ridge, descubrieron una
técnica de escala nanométrica para simultáneamente inyectar ADN a millones
de lulas. Se ha logrado que millones de nano fibras de carbono con ADN
sintético adheridas, crezcan de un chip de silicio. Se lanzan entonces las
células vivas contra las fibras que las perforan y les inyectan ADN en el
proceso. Una vez inyectado el ADN sintético, éste expresa nuevas proteínas y
nuevos rasgos que en la actualidad no están siendo investigados.
Plaguicidas nanométricos: venenos encapsulados. (Quintili, 2012)
Además en la actualidad la industria que se dedica a la elaboración de
plaguicidas están incursionando en la utilización de ingredientes activos
nanometricos y las principales firmas agroquímicas del mundo llevan a cabo
investigación y desarrollo para arribar a nuevas fórmulas de nano escala en la
producción de pesticidas.
Conclusión:
La nanotecnología es una herramienta que apunta a encontrar soluciones para
diversas condiciones del ser humano, sin embargo aún falta mucho por ser
estudiado en este campo para que los resultados de estos desarrollos
conlleven a los mejores beneficios para la sociedad, en la actualidad muchas
son las disciplinas en las que se está haciendo investigaciones
2 Acido Desoxirribonucleico
nanotecnológicas y se espera que en un futuro sus aplicaciones revolucionen
las condiciones de la humanidad.
Referencias bibliográficas
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ÁTOMO. ENTORNO NUCLEAR.
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HTTP://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/la-nanotecnologia-y-la-
biotecnologia-nos-cambiaran-la-vida
23/2/2016
FIA
FIA
Un mundo
pequeño: la
nanotecnol
ogía, sus
avances y
beneficios a
la sociedad
ARTÍCULO
#8
NIDIA RODRIGUEZ MAZAHUA
El autor de este articulo agradece al Instituto Tecnológico de
Orizaba máxima casa de estudios a la que le enorgullece
pertenecer, a CONACYT por brindar los recursos para la
realización de esta investigación , a la Maestría en Ingeniería
Administrativa por el voto de confianza y al profesor Fernando
Aguirre Y Hernández por la dedicación y compromiso por forjar
talentos.
INDICE
1
Resumen ...................................................................................................................................... 4
Un mundo pequeño: La Nanotecnología, sus avances y beneficios sociales ................. 5
Historia de la nanotecnología ................................................................................................... 7
Las ventajas de un trabajo átomo por átomo ......................................................................... 9
Aplicaciones de la nanotecnología ........................................................................................ 10
Nanotecnología y su impacto en la sociedad ...................................................................... 11
Conclusión: .............................................................................................................................. 13
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Rodríguez Mazahua Nidia. (2016, marzo 29). La Nanotecnología y sus beneficios sociales. Recuperado de http://www.gestiopolis.com/la-nanotecnologia-beneficios-sociales/
Rodríguez Mazahua, Nidia. "La Nanotecnología y sus beneficios sociales". GestioPolis. 29 marzo 2016. Web. <http://www.gestiopolis.com/la-nanotecnologia-beneficios-sociales/>.
Rodríguez Mazahua, Nidia. "La Nanotecnología y sus beneficios sociales". GestioPolis. marzo 29, 2016. Consultado el 28 de Septiembre de 2016. http://www.gestiopolis.com/la-nanotecnologia-beneficios-sociales/.
Rodríguez Mazahua, Nidia. La Nanotecnología y sus beneficios sociales [en línea]. <http://www.gestiopolis.com/la-nanotecnologia-beneficios-sociales/> [Citado el 28 de Septiembre de 2016].
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