Semana de la CienciaNoviembre de 2008

LA NANOTECNOLOGA Es un conjunto de tcnicas que se utilizan para manipular la materia a la escala de tomos y molculas. Un nanmetro es la mil millonsima parte de un metro. QU ES?

LA NANOTECNOLOGA QU ES? A escala tan pequea, la materia se comporta de modo diferente:Una NANOPARTCULA es a una pelota de ftbol como esa misma pelota es al planeta Tierra. Esa es la escala en la que trabaja la nanotecnologa. En el mundo nano, NO RIGE la ley de la GRAVEDAD, sino las LEYES CUNTICAS. Si un electrn se lanza contra un muro, en lugar de chocar, lo traspasa.La cermica se hace TRANSPARENTE como el vidrio.Los metales se convierten en COLORANTES y poseen propiedades magnticas que se pueden activar o desactivar a voluntad.El vidrio es tan RESISTENTE como el pegamento.

Qu pasara si nosotros pudiramos arreglar los tomos uno por uno de la manera en que nosotros los queremos?

Richard FeynmanFoto de Archivo del Instituto de Tecnologa de California. Richard P. Feynman (precursor de la nanotecloga):(1960)

La NANOTECNOLOGA constituye un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales que estn altamente especializados.FSICA: En la construccin de los microscopios usados para investigar tales fenmenos y por su conocimiento de las leyes de la mecnica cuntica.QUMICA: Conocimiento de la estructura del material deseado y las configuraciones de ciertos tomos

APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGARaquetas de tenis ms fuertes y ligerasPelotas de tenis de largo duracinTejidos resistentes a las manchasPinturas protectoras contra la corrosinProtectores solares y cosmticos

Nanotecnologa y alimentacinMejorar" ciertos alimentos (microencapsulando antioxidantes para aumentar la absorcin de alimentos especficos).Crear bebidas inteligentes (con sabores y colores especficos).

Hacer frmacos ms efectivos.NANOPARTCULAS comestibles para:

En la industria del cuero:Se estn empaquetando aromas en nanopelculas de poliurea que forman microesferas (5 micrmetros de dimetro).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 nanopartcula estalla como un globo y libera el aroma.

Nanotecnologa en la industria

Previsiones de la evolucin del gasto de energaNanotecnologa y energa

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Source: Internatinal Energy Agency

2003

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Oil35

Coal23.5

Gas20.7

Fission6.8

Biomass11.1

Hydroelectric2.3

Solar, wind, geothermal0.5

Oil10

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Gas14

Fission14

Biomass2

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Source: Internatinal Energy Agency

2002

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Oil35

Coal23.5

Gas20.7

Fission6.8

Biomass11.1

Hydroelectric2.3

Solar, wind, geothermal0.5

Oil7

Coal9

Gas10

Fusion / Fission15

Biomass6

Hydroelectric5

Solar, wind, geothermal48

Sheet1

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Source: Internatinal Energy Agency

2002

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14

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Sheet3

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

AFM Microscopio de fuerza atmicaIlustracin esquemtica de un Microscopio de Barrido de Tnel (STM)Herramientas para ver y manipular los ingenios nanotecnolgicos

De forma similar a como funciona la aguja de un tocadiscos, el microscopio palpa las superficies de los tomos. De modo que es posible modificar selectivamente las estructuras superficiales.Cmo se trabaja?Con el microscopio de fuerza atmica los investigadores consiguieron por primera vez visualizar tomos y molculas y manipularlas a la vez, es decir, variar su orden y formacin en las superficies.

Son microesferas de plstico.Dimetro= cinco micrmetros. Slo visibles con microscopio.Envolturas finsimas, pero ms slidas que una pelcula de agua jabonosa, transparentes y muy elsticas. La pelcula que rodea la cpsula tiene slo unos nanmetros de grosor y est formada por un plstico llamado poliurea. Las nanoesferas

El grosor de las partculas as como su tamao o permeabilidad depende entre otras cosas de la rapidez con la que se mezclan los componentes.Cmo 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 disolucin hasta formar gotitas del tamao deseado.

2.-Se aade la poliamina y en esta operacin comienza la encapsulacin propiamente dicha, que consiste en una polimerizacin interfacial para formar la nanopelcula de poliuretano en cuyo interior queda encerrado el aroma.

El problema est en insertar en los nanotubos de carbono solo las clulas cancergenas a tratar para evitar afectar los tejidos sanos durante el tratamiento. Nuevos tipos de textiles capaces de favorecer la regeneracin de tejidos humanos en heridas e implantesNanotecnologa en la medicinaEn la Medicina la Nanotecnologa permite fabricar vehculos que funcionan como nanomquinas, sobre las que se puede modular detalles estructurales a un nivel extremadamente pequeo y con elevada precisin.

1) Almacenamiento de energa, produccin y conversin.2) Mejora productividad agrcola.3) Depuracin de aguas.4) Diagnstico precoz de enfermedades.5) Fabricacin de medicamentos.6)Tratamiento y conservacin de alimentos.7) Depuracin del aire contaminado.8) Construccin.9) Control de la salud.10)Deteccin y control de plagas.LOS 10 PRINCIPALES USOS DE LA NANOTECNOLOGAEl futuro

El futuroLos avances en el campo de la nanotecnologa harn 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 mecnica cuntica, lo que har que utilicen transistores a escala atmica.

Nanotecnologa: algunas ventajasAumenta la eficiencia del consumo de energaAyuda a limpiar el ambiente.Puede solucionar los principales problemas de salud. Puede incrementar masivamente la produccin manufacturera a costos significativamente ms reducidos. Los productos de la nanotecnologa pueden ser ms pequeos, baratos, ligeros y ms funcionales y requieren menos energa y menos materias primas para fabricarlos.

Nanotecnologa: algunos riesgos(Informe presentado por la txicologa Eva Oberdrster a la Asociacin Americana de Qumica en abril del 2004).Peces que fueron expuestos a una disolucin de fulerenos (nanoesferas de carbono) en agua, en porcentaje similar a lo que sera contaminacin industrial corriente en ros, sufrieron dao cerebral en 48 horas. En el mismo perodo, murieron todas las pulgas de agua en el estanque de prueba.La mayor preocupacin se centra en la posible ingestin de nanopartculas libres:

"Como las nanopartculas son tan pequeas, el sistema inmunolgico no las detecta - razn por la cual se est extendiendo rpidamente su uso para administracin de medicamentos. Pero por eso mismo pueden incorporarse sin ser advertidas en el torrente sanguneo, atravesar la barrera sangunea que protege al cerebro y depositarse en otros rganos, con efectos potencialmente dainos." "Desde 1997 las universidades de Oxford y Montreal mostraron que el dixido de titanio y el xido de zinc en nanopartculas, presentes en cosmticos y bloqueadores solares, generan radicales libres y pueden ocasionar daos al ADN, provocando desde una simple inflamacin de tejidos hasta tumores." (Silvia Ribeiro, investigadora del Grupo ETC en Mxico).Nanotecnologa: algunos riesgos

Ya se est utilizando nanotecnologa para sustitutir materiales como el caucho de los neumticos, y en poco aos, la demanda de caucho natural caer fuertemente. Pases que dependen de esta materia prima sufrir un impacto econmico por la prdida de sus mercados en pocos aos.

Actualmente, ms de 100 millones de familias dependen directamente de la produccin de algodn y para 22 pases de Africa es una exportacin clave de sus economas.

Nobel Alternativo Pat Mooney (www.etcgroup.org/ )Nanotecnologa: algunos riesgosImpactos econmicos sobre los pases del Sur debido a la sustitucin de materias primas (caucho y algodn):

Nano-ficcin?http://nanoudla.blogspot.com/2007_09_01_archive.htmlAscensor espacial

Bsicamente es una estacin espacial en una rbita geosincrnica con la Tierra, y de la que parte un cable de ms 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 l naves y cargas a un coste mucho menor que el que supone lanzarlos por medio de un cohete (prcticamente, el coste de la electricidad necesaria para impulsar el ascensor). El concepto fue formulado por el ingeniero ruso Yuri Artsutanov en 1960, un artculo de Pravda . aunque reconoca que la resistencia a la traccin necesaria para construir el cable no poda obtenerse con ningn material conocido en ese momento.

Actualmente ciertos materiales comienzan a parecer viables como materia prima: .tericamente los nanotubos de carbono pueden soportar la tensin 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 tambin estn estudiando cientficos de la NASA. Edwards afirma que ya existe la tecnologa necesaria, que se necesitaran 20 aos para construirlo y que su costo sera 10 veces menor que el de la Estacin espacial internacional. Edwards propone que el ascensor espacial se construya de manera anloga a como se construan los puentes en tiempos pasados:. Nano-ficcin?

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.html

Algunas webs de inters