Nanotecnología. El Arte de lo invisible

  • Tecnología
  • 17 minutos de lectura
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Introducción
Algunos países que se encuentran en vías de desarrollo ya destinan importantes
recursos a la investigación de la nanotecnología, una de sus principales áreas de
aplicación: la medicina o nanomedicina, es una de las que s han contribuido al
avance sostenible del mundo, como se verá a través de este artículo.
Existen alrededor de cuarenta laboratorios en el mundo que canalizan grandes
cantidades de dinero para la investigación de la nanotecnología, unas trescientas
empresas utilizan el prefijo «nano» como parte de su nombre para identificarse,
aunque realmente existen pocos productos en el mercado con esta tecnología.
EL ARTE DE LO INVISIBLE (NANOTECNOLOGÍA)
La nanotecnología es un campo de la ciencia aplicada al control y manipulación de
la materia a una escala menor mucho menor que un milímetro, de hecho, a una
millonésima parte de este, a un nanómetro; es decir a nivel de átomos y moléculas
(nanomateriales).
Por eso, lo más habitual es que esta manipulación se produzca a un rango entre
uno y cien nanómetros, la nanotecnología; comprende el estudio, diseño, creación,
síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas a través del
control de la materia a nanoescala, por lo tanto, los científicos utilizan la
nanotecnología para crear materiales novedosos y poco costosos con propiedades
únicas.
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EL ARTE DE LO INVISIBLE (NANOTECNOLOGÍA)
“Entre la ciencia ficción del presente y la tecnología del futuro”
Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología
El mundo invisible
El asombro y el vértigo que siente el ser humano hacia lo más grande y hacia lo
más pequeño genera en él una curiosidad por aquello que sobrepasa los mites del
mundo que conoce a través de los sentidos. Así, una noche estrellada nos
empequeñece, pero en el extremo opuesto, pensar en lo más pequeño nos hace
sentirnos grandes.
El mundo de las cosas pequeñas parecía ser que no existía porque no se podía ver
a simple vista, fue hasta que se construyeron los microscopios se pudo descubrir un
mundo fascinante, poblado de células, bacterias, virus, etc. El mundo invisible es tan
infinito y fascinante como lo es el universo y aunque sea más difícil de ver, es un
reto acercarse a la grandeza de lo pequeño. (Fundación Española para la Ciencia y
la Tecnología, 2009)
¿Qué es la Nanotecnología?
La Nanotecnología es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica,
“nano” es un prefijo del Sistema Internacional de Unidades que significa enano y
que corresponde a un factor de a un factor de 10-9, que aplicado a las unidades de
longitud, corresponde a una mil millonésima parte de un metro; es decir, 1
nanómetro. (Blog de Nanotecnología desde Chile)
La nanotecnología es el estudio, creación, síntesis, manipulación y aplicación de
materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano
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escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala”.
(Euroresidentes, 2016)
Ilustración 1 Unidad de medida de diversos sistemas
Historia de la nanotecnología
Uno de los pioneros en el campo es el físico estadounidense Richard Freynman,
que en el año de 1959 en un congreso de la sociedad americana de física en
Calltech, pronunció el discurso «There´s Plenty of Room at the Bottom» (Hay mucho
espacio ahí abajo) en el que describe un proceso que permitiría manipular átomos y
moléculas de forma individual, a través de instrumentos de gran precisión, de esta
forma se podrían diseñar y construir sistemas en la nanoescala átomo por átomo.
En 1981, el ingeniero estadounidense Eric Drexler, inspirado en el discurso de
Freynman, publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences,
un artículo en donde describe más en detalle lo descrito años anteriores por
Freynman.
El término Nanotecnología fue aplicado por primera vez por Drexler en el año 1986
en su libro Motores de la creación: la próxima era de la Nanotecnología en la que
describe una máquina nanotecnológica con capacidad de auto replicarse.
Además el científico japonés Norio Taniguchi, utilizó el término por primera vez de
nanotecnología en 1974, en la que la define como el procesamiento, separación y
manipulación de materiales átomo por átomo. (Fundación Española para la Ciencia
y la Tecnología, 2009)
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Nanotecnología en la actualidad
La nanotecnología podría tener repercusiones de gran alcance para la sociedad, en
la actualidad se utiliza en sectores como el de la información y las comunicaciones;
incluso se ha empleado en cosméticos, protectores solares, textiles, revestimientos,
algunas tecnologías alimentarias y energéticos, además de algunos productos
sanitarios y fármacos. Además la nanotecnología podría ayudar a reducir la
contaminación ambiental.
Los conocimientos actuales sobre nanociencia1, provienen de avances en los
campos de la química, física, ciencias de la vida, medicina e ingeniería. Existen
diversas áreas en la que tecnología está en proceso de desarrollo o incluso en fase
de aplicación práctica.
En las ciencias de las materiales, las nanopartículas permiten la fabricación de
productos con propiedades mecánicas nuevas (rozamiento, resistencia al desgaste
y adherencia).
En biología y medicina, los nanomateriales se emplean en la mejora del diseño de
fármacos. También se trabaja en el desarrollo de nanomateriales para el
instrumental y equipos analíticos.
Productos de consumo tales como cosméticos, protectores solares, fibras, textiles,
tintes y pinturas.
En el campo de ingeniería electrónica, se emplean en el diseño de dispositivos de
almacenamiento de datos de menor tamaño, más rápidos y con un menor consumo
de energía.
Los instrumentos ópticos, tales como los microscopios, también han visto
beneficios de la nanotecnología. (Greenfacts, 2007)
1 La nanociencia estudia los fenómenos y la manipulación de materiales en la nanoescala, donde las propiedades son muy
diferentes a las que encontramos en la escala convencional.
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Propiedades físicas y químicas de las nanopartículas
Las nanopartículas poseen propiedades físicas y químicas muy diferentes a las de
los mismos materiales a escala convencional, estas propiedades dependen de su
forma, tamaño, características de superficie y estructura interna.
Aplicaciones que tienen las nanopartículas en productos de
consumo
Las nanopartículas permiten la creación de superficies y sistemas más fuertes,
ligeros, limpios e inteligentes, en la actualidad se utilizan en la producción de
lentes irrayables, pinturas anti grietadas, revestimientos anti grafitis para muros,
protectores solares transparentes, etc.
También pueden servir para aumentar la seguridad de los automóviles, mejorando
la adherencia de los neumáticos, rigidez del chasis, eliminando deslumbramientos y
empañamientos en los cristales o cuadros de mando.
Incluso sirven para mejorar la seguridad de los alimentos y su embalaje, por último
tiene aplicaciones en medicina y biología, sirven por ejemplo para dirigir fármacos
hacia los órganos o células específicos. (Greenfacts, 2007)
Efectos perjudiciales que podrían tener las tecnologías
Los parámetros que influyen sobre los efectos de las nanopartículas para la salud
son su tamaño (las de menos tamaño representan un mayor peligro), composición
química, características de su forma y superficie.
Cuando se inhalan, las nanopartículas pueden depositarse en los pulmones y
desplazarse hacia otros órganos como el cerebro y el hígado; es posible incluso
llegar al feto si es que la mujer está embarazada, algunos materiales podrían
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volverse tóxicos y si son inhaladas podrían provocar inflamaciones pulmonares y
problemas cardiacos.
Las nanopartículas tienen un tamaño tan pequeño que sólo los microscopios
electrónicos pueden detectarlas, la mayoría de las personas se exponen
cotidianamente a las nanopartículas presentes en el medio ambiente, las cuales
proceden en gran parte del humo de los motores diésel.
En la actualidad, la inhalación es la principal vía de exposición a las nanopartículas
siendo las emisiones de los vehículos a motor constituyen la principal fuente de
nanopartículas en las zonas urbanas.
Acerca del impacto en el medio ambiente, se sabe muy poco, sin embargo es
probable que muchas de las conclusiones de los estudios en seres humanos
puedan extrapolarse a otras especies, en cualquier caso es necesario seguir
investigando.
Aplicaciones de la nanotecnología
La nanotecnología al definirse en base a la escala (nanoescala) y no hacia el
sistema de estudio, es de carácter transversal y tiene aplicaciones en todas las
actividades del quehacer humano, es por ello que el impacto en nuestra sociedad es
muy grande y existe consenso de que la nanotecnología dará origen a la revolución
industrial del siglo XXI, tal como lo dijo Charles M. Vest´s (ex presidente del Instituto
de Tecnología de Massachussetts) en un discurso en el 2001. (Blog de
Nanotecnología desde Chile) A continuación, se describen más a detalle algunas de
las áreas de aplicación de la nanotecnología:
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Medio ambiente
La nanotecnología en el medio ambiente, involucra el desarrollo de materiales,
energías y procesos no contaminantes, tratamiento de aguas residuales,
desalinización de agua, descontaminación de suelos, tratamientos de residuos,
reciclaje de sustancias, nanosensores para la detección de sustancias químicas
dañinas o gases tóxicos.
Medicina
Las aplicaciones de la nanotecnología en el la medicina se conoce como
Nanomedicina y dentro de ella tenemos el desarrollo de nanotransportadores de
fármacos a lugares específicos, los cuales pueden ser útiles en el tratamiento de
Cáncer u otras enfermedades, biosensores con la capacidad de detectar sustancias
como la glucosa o alguna enfermedad; también nanobots programados para
reconocer y destruir células tumorales o reparar algún tejido como el tejido óseo a
raíz de una fractura, nanopartículas con propiedades antisépticas y desinfectantes.
Energía
La nanotecnología en el sector energético, tiene relación con la mejora de los
sistemas de producción y almacenamiento de energía, en especial energías limpias
y renovables como la energía solar, o basadas en el Hidrógeno, además de
tecnologías que ayuden a recudir el consumo energético a través del desarrollo de
nuevos aislantes rmicos más eficientes basados en nanomateriales. El aumento
de la eficiencia de los paneles solares y placas solares gracias a nanomateriales
especializados en la captura y almacenamiento de la energía solar.
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Industria de alimentos
En esta área, incluye aplicaciones de nanosensores y nanochips útiles en el
aseguramiento de la calidad y seguridad del alimento, detección de frescura y vida
útil de un alimento, detección de microorganismos patógenos2, aditivos, fármacos,
metales pesados, toxinas y otros contaminantes, desarrollo de nanoenvases o
nanoaliementos con propiedades nutritivas y saludables.
Textil
Desarrollo de tejidos que repelen las manchas y no se ensucian, que sean
autolimpiables, antiolores, incorporación de nano chips electrónicos que den la
posibilidad de cambio de color a las telas, control de la temperatura, estos tejidos
están dentro de lo que se llama tejidos inteligentes.
Electrónica
La aplicación de la nanotecnología en la electrónica, comprenden el desarrollo de
componentes electrónicos que permitan aumentar drásticamente la velocidad de
procesamiento en las computadoras, creación de semiconductores, nanocables
cuánticos, circuitos basados en Grafeno o Nanotubos de Carbono.
Construcción
Desarrollo de materiales (nanomateriales) más fuertes y ligeros, con mayor
resistencia, vidrios que repelen el polvo, humedad, pinturas con propiedades
especiales, materiales autorreparables, etc.
2 Se denomina patógeno a todo agente biológico externo que se aloja en un ente biológico determinado, dañando de alguna
manera su anatomía, a partir de enfermedades o daños visibles o no.
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Tecnologías de la comunicación e informática
Comprende el desarrollo de sistemas de almacenamiento de datos de mayor
capacidad y menor tamaño, dispositivos de visualización basados en materiales con
mayor flexibilidad u otras propiedades como transparencia que permitan crear
pantallas flexibles y transparentes, además del desarrollo de la computación
cuántica.
Ganadería
En esta área, la nanotecnología tiene relación con el desarrollo de nanochips para la
identificación de animales, nanopartículas para administrar vacunas o fármacos,
nanosensores para detectar microorganismos y enfermedades además de
sustancias tóxicas.
Agricultura
La aplicación de la nanotecnología en la agricultura, está representada en mejoras
en plaguicidas, herbicidas, fertilizantes, mejoramiento de suelos, nanosensores en la
detección de niveles de agua, nitrógeno, etc.
Cosmética
En este sector, la nanotecnología implica el desarrollo de cremas antiarrugas o
cremas solares con nanopartículas.
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Beneficios de la Nanotecnología
(Jaime, 2014) El uso de esta ciencia aplicada trae consigo ciertos beneficios, dentro
de los cuales destacan:
Mayor alcance y efectividad al trabajar a niveles microscópicos.
Resultados a largo plazo.
Contribución al cuidado ambiental.
Reducción de gastos futuros.
Innovación constante.
Tal ha sido el impacto de la nanotecnología, que múltiples marcas e instituciones
han encontrado en ella grandes oportunidades.
Nanotecnología en México
(Záyago, 2013) Como en muchos países, México incursiona en las NT3, desde el
2001 reconoce a las NT como un área estratégica en sus políticas de ciencia y
tecnología. A partir de 2009, CONACYT4 (órgano máximo de orientación y
financiamiento de la ciencia y tecnología en México) financia una Red Nacional de
Nanociencia y Nanotecnología, para aglutinar y facilitar el trabajo científico.
Aunque es difícil determinar el monto que el gobierno mexicano ha canalizado a
promover las NT, algunos autores lo estiman en 70 MDD5 durante el último
quinquenio de la primera década del siglo.
3 Nanotecnologías
4 Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
5 Millones de dólares
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Según diferentes indicadores, México se halla en el segundo lugar en el desarrollo
de las NT en América Latina, después de Brasil y seguido por Argentina. (Záyago,
2013)
Una ejemplo claro de esta creciente inversión es Nano Depot, originalmente llamada
Nano Soluciones, empresa que surgió en 2007 en Cancún, Quintana Roo;
encargada de desarrollar recubrimientos y servicios de aplicación que permitan
alargar la vida útil de las superficies y disminuir los costos de mantenimiento.
Otra empresa, es Nano Tec México es una empresa 100% mexicana, dedicada a la
comercialización y distribución de materiales con nanotecnología, entre sus
principales productos se encuentran: pintura, interiores, tratamiento para motores,
nano recubrimiento de titanio.
Por último, cabe mencionar a Industrias Protect empresa 100% mexicana, la cual es
proveedor, vendedor y distribuidor de nano recubrimientos protectores, limpiadores
especiales y productos con nanotecnología alemana, fue creada con la idea de un
entusiasta emprendedor mexicano y uno alemán con el objetivo de apoyar a ambos
países a comercializar productos especiales en un intercambio comercial. Esta
empresa, está enfocada a la comercialización y venta de nano recubrimientos
industriales en el campo de la nanotecnología para la protección de materiales,
ayudando a preservar su estado estructural, evitando daños causados por la
humedad, por sustancias líquidas externas y un clima agresivo.
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Propuesta de tema de tesis
Nanotecnología: Desarrollo en México, sus características y tendencias a nivel
mundial
Objetivo General
Investigar el desarrollo de la nanotecnología en México junto con sus características
para establecer las tendencias a nivel mundial que permitan posicionar al país en
uno de los principales desarrolladores de NT a nivel mundial.
Agradecimientos
Al Tecnológico Nacional de México por ser mi alma máter y al Dr. Fernando Aguirre
y Hernández por su apoyo y motivación para realizar estos artículos en la materia de
Fundamentos de Ingeniería Administrativa.
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Conclusión
Después de haber investigado un tema tan importante, se puede llegar a la
conclusión de que la nanotecnología ha sido utilizada en los último tiempos como un
elemento primordial en la creación de nuevos productos.
Pero la nanotecnología, no solo promete innovar en productos para el servicio de las
empresas, sino que además, incursiona en sectores importantes para la vida diaria
de una persona, como en la medicina, la agricultura, la ganadería o en los
alimentos, permitiendo poco a poco ofrecer nuevas oportunidades para las
personas a través del mejoramiento de su calidad de vida.
La nanotecnología promete cambiar la forma de concebir las cosas a través de un
futuro no muy lejano, ya que es la ciencia que más futuro tiene aunque parezca
haber sido sacada de un libro de ciencia ficción, ya que muestra hechos que sólo
una mente futurista sería capaz de pensar, pero la realidad es que existe y cada
vez ha ido ganando más y más terreno.
La pregunta sería, ¿Qué nos depara el futuro de la nanotecnología? Ya que a pesar
de sus muchos beneficios para la sociedad, también existen otros planteamientos
para su uso y aplicación como lo son el uso en las armas de guerra, alteraciones
genéticas, etc.
Sólo se espera que los beneficios de la nanotecnología se encuentre al alcance de
todo el mundo, y que no sólo sea para seguir aumentando las diferencias entre la
sociedad en general.
EL ARTE DE LO INVISIBLE (NANOTECNOLOGÍA)
Fundamentos de Ingeniería Administrativa
Por: Sánchez Ávila María Fernanda
Febrero 2016
Instituto Tecnológico Nacional de México
Maestría en Ingeniería Administrativa
1
Índice
Introducción .......................................................................................................................... 2
El mundo invisible ................................................................................................................. 3
¿Qué es la Nanotecnología? ................................................................................................. 3
Historia de la nanotecnología ................................................................................................ 4
Nanotecnología en la actualidad ........................................................................................... 5
Propiedades físicas y químicas de las nanopartículas .......................................................... 6
Aplicaciones que tienen las nanopartículas en productos de consumo ................................. 6
Efectos perjudiciales que podrían tener las tecnologías ........................................................ 6
Aplicaciones de la nanotecnología ........................................................................................ 7
Medio ambiente................................................................................................................. 8
Medicina ........................................................................................................................... 8
Energía ............................................................................................................................. 8
Industria de alimentos ....................................................................................................... 9
Textil ................................................................................................................................. 9
Electrónica ........................................................................................................................ 9
Construcción ..................................................................................................................... 9
Tecnologías de la comunicación e informática ................................................................ 10
Ganadería ....................................................................................................................... 10
Agricultura ....................................................................................................................... 10
Cosmética ....................................................................................................................... 10
Beneficios de la Nanotecnología ......................................................................................... 11
Nanotecnología en México .................................................................................................. 11
Propuesta de tema de tesis................................................................................................. 13
Objetivo General ................................................................................................................. 13
Agradecimientos ................................................................................................................. 13
Conclusión .......................................................................................................................... 14

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Sánchez Ávila María Fernanda. (2016, febrero 24). Nanotecnología. El Arte de lo invisible. Recuperado de http://www.gestiopolis.com/nanotecnologia-arte-lo-invisible/
Sánchez Ávila, María Fernanda. "Nanotecnología. El Arte de lo invisible". GestioPolis. 24 febrero 2016. Web. <http://www.gestiopolis.com/nanotecnologia-arte-lo-invisible/>.
Sánchez Ávila, María Fernanda. "Nanotecnología. El Arte de lo invisible". GestioPolis. febrero 24, 2016. Consultado el 10 de Diciembre de 2016. http://www.gestiopolis.com/nanotecnologia-arte-lo-invisible/.
Sánchez Ávila, María Fernanda. Nanotecnología. El Arte de lo invisible [en línea]. <http://www.gestiopolis.com/nanotecnologia-arte-lo-invisible/> [Citado el 10 de Diciembre de 2016].
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