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Semana de la Ciencia

Noviembre de 2008

LA NANOTECNOLOGÍA…

Es un conjunto de técnicas que se utilizan para manipular la materia a la

escala de átomos y moléculas.

Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro.

¿QUÉ ES?

Semana de la CienciaNoviembre de 2008

LA NANOTECNOLOGÍA… ¿QUÉ ES?

A escala tan pequeña, la materia se comporta de modo diferente:

Una NANOPARTÍCULA es a una pelota de fútbol como esa misma pelota es al planeta Tierra. Esa es la escala en la que trabaja la nanotecnología.

En el mundo nano, NO RIGE la ley de la GRAVEDAD, sino las LEYES CUÁNTICAS. Si un electrón se lanza contra un muro, en lugar de chocar, lo traspasa.

La cerámica se hace TRANSPARENTE como el vidrio.

Los metales se convierten en COLORANTES y poseen propiedades magnéticas que se pueden activar o desactivar a voluntad.

El vidrio es tan RESISTENTE como el pegamento.


“¿Qué pasaría si nosotros pudiéramos arreglar los átomos uno por uno de la manera en que nosotros los queremos?”

Richard FeynmanFoto de Archivo del Instituto de

Tecnología de California.


Richard P. Feynman (precursor de la nanoteclogía):

(1960)

La NANOTECNOLOGÍA constituye un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales que están altamente especializados.

Física Biología

Química

Nanociencia

Informática


FÍSICA: En la construcción de los microscopios usados para investigar tales fenómenos y por su conocimiento de las leyes de la mecánica cuántica.

QUÍMICA: Conocimiento de la estructura del material deseado y las configuraciones de ciertos átomos

APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGÍA

Raquetas de tenis más fuertes y ligeras

Pelotas de tenis de largo duraciónTejidos resistentes a las

manchas

Pinturas protectoras co

ntra la

corrosión

Protectores solares y cosméticos


Nanotecnología y Nanotecnología y alimentaciónalimentación

“Mejorar" ciertos alimentos (microencapsulando antioxidantes para aumentar la absorción de alimentos específicos).

Crear bebidas inteligentes (con sabores y colores específicos).

Hacer fármacos más efectivos.

NANOPARTÍCULASNANOPARTÍCULAS comestibles para:


En la industria del cuero:

• Se están “empaquetando” aromas en nanopelículas de poliurea que forman microesferas (5 micrómetros de diámetro).

• Al pulverizar sobre cuero o textiles las nanoesferas quedan incorporadas entre las fibras.

Asientos de cuero con olor a

Caribe:

•Al sentarse en ellos o

al ser tocados, la nanopartícula estalla

como un globo y libera

el aroma.

Nanotecnología en la Nanotecnología en la industriaindustria


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Previsiones de la evolución del gasto de energíaSemana de la CienciaNoviembre de 2008

Nanotecnología y Nanotecnología y energíaenergía

Los STM y los AFM son llamados colectivamente como Microscopios Sondas de Barrido pueden mover átomos, y son dispositivos no mayores que un mouse que se enchufa a un puerto USB de una computadora.

AFM Microscopio de fuerza atómica

Ilustración esquemática de un Microscopio de Barrido de Túnel (STM)


Herramientas para ver y manipular los Herramientas para ver y manipular los ingenios nanotecnológicosingenios nanotecnológicos

De forma similar a como funciona la aguja de un tocadiscos, el microscopio palpa las superficies de los átomos. De modo que es posible modificar selectivamente las estructuras superficiales.

¿Cómo se trabaja?¿Cómo se trabaja?

Con el microscopio de fuerza atómica los investigadores consiguieron por primera vez visualizar átomos y moléculas y manipularlas a la vez, es decir, variar su orden y formación en las superficies.


• Son microesferas de plástico.

• Diámetro= cinco micrómetros.

• Sólo visibles con microscopio.

• Envolturas finísimas, pero más sólidas que una película de agua jabonosa, transparentes y muy elásticas.

• La película que rodea la cápsula tiene sólo unos nanómetros de grosor y está formada por un plástico llamado poliurea.


Las nanoesferasLas nanoesferas

El grosor de las partículas así como su tamaño o permeabilidad depende entre otras cosas de la rapidez con la que se mezclan los componentes.

¿Cómo se hace?¿Cómo se hace?


Para introducir la esencia en el interior de la nanoesfera se procede como sigue:

1.- Se mezcla la esencia con isocianato, posterioremente se incorpora el emulgente y se agita la disolución hasta formar gotitas del tamaño deseado.

2.-Se añade la poliamina y en esta operación comienza la encapsulación propiamente dicha, que consiste en una polimerización interfacial para formar la nanopelícula de poliuretano en cuyo interior queda encerrado el aroma.

El problema está en insertar en los nanotubos de

carbono solo las células cancerígenas a tratar para evitar afectar los tejidos sanos durante el

tratamiento.

Nuevos tipos de textiles capaces de favorecer la regeneración de tejidos humanos en heridas e implantes


Nanotecnología en la medicinaNanotecnología en la medicina

En la Medicina la Nanotecnología permite fabricar vehículos que

funcionan como nanomáquinas, sobre las que se puede

modular detalles estructurales a un nivel

extremadamente pequeño y con elevada precisión.

1) Almacenamiento de energía, producción y conversión.2) Mejora productividad agrícola.3) Depuración de aguas.4) Diagnóstico precoz de enfermedades.5) Fabricación de medicamentos.6)Tratamiento y conservación de alimentos.7) Depuración del aire contaminado.8) Construcción.9) Control de la salud.10)Detección y control de plagas.

LOS 10 PRINCIPALES USOS DE LA NANOTECNOLOGÍA


El futuroEl futuro


El futuroEl futuro

Los avances en el campo de la nanotecnología harán que las computadoras dejen de utilizar el silicio como sistema para integrar los transistores que la componen y empiecen a manejarse con lo que se llama mecánica cuántica, lo que hará que utilicen transistores a escala atómica.


Nanotecnología: Nanotecnología: algunas ventajasalgunas ventajas1. Aumenta la eficiencia del consumo de energía2. Ayuda a limpiar el ambiente.3. Puede solucionar los principales problemas de salud. 4. Puede incrementar masivamente la producción

manufacturera a costos significativamente más reducidos.

5. Los productos de la nanotecnología pueden ser más pequeños, baratos, ligeros y más funcionales y requieren menos energía y menos materias primas para fabricarlos.


Nanotecnología: algunos riesgosNanotecnología: algunos riesgos

(Informe presentado por la tóxicologa Eva Oberdörster a la Asociación Americana de Química en abril del

2004).

Peces que fueron expuestos a una disolución de fulerenos (nanoesferas de carbono) en agua, en porcentaje similar a lo que sería contaminación industrial corriente en ríos, sufrieron daño cerebral en 48 horas. En el mismo período, murieron todas las pulgas de agua en el estanque de prueba.

La mayor preocupación se centra en la posible ingestión de nanopartículas libres:

• "Como las nanopartículas son tan pequeñas, el sistema inmunológico no las detecta - razón por la cual se está extendiendo rápidamente su uso para administración de medicamentos. Pero por eso mismo pueden incorporarse sin ser advertidas en el torrente sanguíneo, atravesar la barrera sanguínea que protege al cerebro y depositarse en otros órganos, con efectos potencialmente dañinos."

• "Desde 1997 las universidades de Oxford y Montreal mostraron que el dióxido de titanio y el óxido de zinc en nanopartículas, presentes en cosméticos y bloqueadores solares, generan radicales libres y pueden ocasionar daños al ADN, provocando desde una simple inflamación de tejidos hasta tumores."

(Silvia Ribeiro, investigadora del Grupo ETC en México).


Nanotecnología: algunos riesgosNanotecnología: algunos riesgos

– Ya se está utilizando nanotecnología para sustitutir materiales como el caucho de los neumáticos, y en poco años, la demanda de caucho natural caerá fuertemente. Países que dependen de esta materia prima sufrirá un impacto económico por la pérdida de sus mercados en pocos años.

– Actualmente, más de 100 millones de familias dependen directamente de la producción de algodón y para 22 países de Africa es una exportación clave de sus economías.

Nobel Alternativo Pat Mooney (www.etcgroup.org/ ) Semana de la CienciaNoviembre de 2008

Nanotecnología: Nanotecnología: algunos riesgosalgunos riesgos

Impactos económicos sobre los países del Sur debido a la sustitución de materias primas (caucho y algodón):


¿Nano-ficción?¿Nano-ficción?

http://nanoudla.blogspot.com/2007_09_01_archive.html

Ascensor espacial

Básicamente es una estación espacial en una órbita geosincrónica con la Tierra, y de la que parte un cable de más de 36.000 km de largo que llega hasta el suelo, y que puede tener forma de riel… Una vez el cable en su lugar, pueden subir y bajar por él naves y cargas a un coste mucho menor que el que supone lanzarlos por medio de un cohete (prácticamente, el coste de la electricidad necesaria para impulsar el ascensor).

El concepto fue formulado … por el ingeniero ruso Yuri Artsutanov en 1960, un artículo de Pravda …. aunque reconocía que la resistencia a la tracción necesaria para construir el cable no podía obtenerse con ningún material conocido en ese momento.

Actualmente ciertos materiales comienzan a parecer viables como materia prima: ….teóricamente los nanotubos de carbono pueden soportar la tensión presente en un ascensor espacial.

Tal idea ha causado que un antiguo ingeniero de la NASA, llamado Bradley C. Edwards elabore un proyecto preliminar que también están estudiando científicos de la NASA. Edwards afirma que ya existe la tecnología necesaria, que se necesitarían 20 años para construirlo y que su costo sería 10 veces menor que el de la Estación espacial internacional.

…Edwards propone que el ascensor espacial se construya de manera análoga a como se construían los puentes en tiempos pasados:…………….

¿Nano-ficción?¿Nano-ficción?


http

://aportes.educ.ar/fisica/nucleo-teorico/estado-del-arte/nuevas-herramientas/mirando_atomos.php www.investigacionbayer.com http://mrsec.wisc.edu/Edetc/cineplex/videos/index.html http://mrsec.wisc.edu/Edetc/cineplex/nanoquest/index.html

http://www.quimicauniversal.com/ http://www.cueronet.com/ www.etcgroup.org/ http://www.universidades-rusia.com http://bitacorasiete1000.blogspot.com/2007/12/el-micro-mundo-de-la-

nanotec.htmlSemana de la CienciaNoviembre de 2008

Algunas webs de Algunas webs de interésinterés

http://aportes.educ.ar/fisica/nucleo-teorico/estado-del-arte/nuevas-herramientas/mirando_atomos.php

http://aportes.educ.ar/fisica/nucleo-teorico/estado-del-arte/nuevas-herramientas/mirando_atomos.php

http://www.investigacionbayer.com/

http://mrsec.wisc.edu/Edetc/cineplex/videos/index.html

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http://www.cueronet.com/

http://www.cueronet.com/

http://www.universidades-rusia.com/

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