1. CONOCIENDO EL NANOMUNDO
LA CIENCIA DE LO MÁS PEQUEÑO
Adriana A. Aguilar C.
RESUMEN
Diversos países están invirtiendo en la investigación y desarrollo de esta
tecnología que trabaja a nivel atómico y molecular revolucionando las industrias,
mejorando dramáticamente cada área de aplicación, detectando la contaminación a
tiempo, en la prevención y tratamiento de enfermedades, en cosmetología,
electrónica, sector alimenticio y en la agricultura. Los átomos y moléculas son
complejos sistemas “invisibles” que forman parte de los materiales existentes en el
universo y la nanotecnología trabaja desde allí, desde lo más pequeño de forma
controlada para traer resistencia de componentes, efectividad medicinal,
farmacológica, perdurabilidad de envases y tejidos. El estudio y desarrollo de los
nanomateriales y las nanopartículas a través de instrumentos especializados
mejoraran y transformaran lo que vemos y usamos hoy en día.
Palabras clave: nanopartículas, átomos.
ABSTRACT
Several countries are investing in the research and development of this
technology that works at atomic and molecular level revolutionizing industries,
dramatically improving each area of application, detecting contamination in time, in
2. the prevention and treatment of diseases, in cosmetology, electronics, food and
agriculture. Atoms and molecules are complex “invisible” systems that are part of the
existing materials in the universe and nanotechnology works from there,
from the smallest in a controlled way to bring strength of components, medicinal
effectiveness, pharmacological, durability of packaging and fabrics. The study and
development of nonmaterials and nanoparticles through specialized instruments will
improve and transform what we see and use today.
KEY WORDS: nanoparticles, atoms.
INTRODUCCIÓN
En la actualidad, la comunidad mundial cuenta con una amplia gama de
tecnologías que nacen para facilitar procesos y avanzar hacia la efectividad. La
exploración e investigación constante es vital para mantenerse al tanto de cada avance
que podría transformar la industria y cambiar la forma de vivir.
Las tecnologías de información juegan un papel importante para favorecer el
aprendizaje y conocimiento significativo de las tecnologías emergentes. Al
conectarnos a una computadora nos encontramos con un mundo de información, con
gráficos e imágenes atrayentes que proporcionan al lector un mayor acercamiento al
tema de su interés.
3. La siguiente nota de investigación permite la fácil comprensión del
nacimiento, crecimiento y utilización de la nanotecnología, con la que hemos estado
involucrados como consumidor final sin darnos cuenta de ello.
Esta tecnología emergente multidisciplinaria surgió hace más de una década,
prometiendo revolucionar las industrias desnudando los átomos y expandiendo su
potencial.
LA NANOTECNOLOGÍA
La nanociencia se dedica al estudio de las propiedades de los objetos a escala
nanometrica, mientras que la nanotecnología se ocupa de la manipulación controlada
de átomos y moléculas, para la producción de nuevos materiales, instrumentos,
estructuras y sistemas a dicha escala.
La nanotecnología es el campo de las ciencias aplicadas a la manipulación y
control de la materia a nivel nano, siendo este un prefijo del Sistema Internacional de
Unidades (SI), esto corresponde a la mil millonésima parte de un metro, lo que
equivale a dividir el número 1 entre 1.000.000.000 millones. Quintili (2012) “la
medida nano equivale a 70 mil veces menos que la espesura de un cabello”.
HISTORIA
Richard Feynman Físico estadounidense fue uno de los pioneros en esta área
al pronunciar en un discurso que se llevo a cabo en el año 1959 en el congreso de la
sociedad americana de Física “There´s Plenty of Room at the Bottom” (Hay mucho
4. espacio en la parte inferior) en el que describe un proceso que permitiría manipular
átomos y moléculas de forma individual a través de instrumentos de gran precisión.
El nombre de nanotecnología fue usado por primera vez en el año 1974 en un
artículo publicado por el Profesor Norio Toniguchi de la universidad de ciencias de
Tokio, dicho artículo lleva por título: “Nanotecnología consiste en el procedimiento
de separación, consolidación y deformación de materiales átomo por átomo o
molécula por molécula”. A partir de allí los científicos trabajaron con empeño,
creciendo con fuerza la idea de tocar átomos y moléculas. En el año 1986 el Doctor
K. Eric Drexler usa por primera vez el término “Nanotecnología” en su libro
“Motores de la creación: la próxima era de la Nanotecnología” en el que describe a
una máquina capaz de autoreplicarse.
PAISES DEL MUNDO Y LA NANOTECNOLOGIA
En materia de investigación y producción se encuentran liderando la lista
Estados Unidos, Japón y china, lo que significa un crecimiento a nivel mundial. Otro
punto para evaluar este desarrollo es mediante las patentes otorgadas y artículos
publicados en los que se encuentran los siguientes países: Japón, Corea del Sur,
Alemania, Taiwán, Francia, China, Países Bajos, Reino Unido, Suiza y Canadá. En
América Latina los países más avanzados son Brasil, México y Argentina en los que
existen cursos de postgrado y licenciatura. Al pasar del tiempo y con la ayuda de las
redes de investigación poco a poco se van incorporando el resto de países, como es el
caso de Uruguay y República Dominicana por mencionar alguno de ellos.
5. En Venezuela en el campo de la salud y nutrición, la Universidad Simón
Bolívar (USB), en su Departamento de Química liderado por el Profesor y Director
del Grupo de Investigación Marcos Sabino, junto a sus estudiantes de pregrado y
postgrado realizan experimentos con aplicaciones válidas a través de la
nanotecnología. Desarrollan nutrientes que pueden colocarse dentro de una capsula
que servirá de transporte y en su viaje por el tracto intestinal gracias a los distintos
ácidos liberan la carga que contiene la partícula nanométrica en su interior,
destacando que debido a su tamaño penetra directamente a nivel celular. También se
cuenta con El Centro de Ingeniería de Materiales y Nanotecnología del Instituto
Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) y la Red Venezolana de
Nanotecnología.
NANOMATERIALES
Los materiales utilizados son llamados nanomateriales que a su vez pueden
ser subdivididos en nanoparticulas, nanocapas, nanomembranas y nanocompuestos;
estos materiales se obtienen del medio ambiente o pueden ser generados de forma
sintética. Como ejemplo de esto mencionaremos el nanocompuesto de nylon utilizado
en el envasado de bebidas alcohólicas, su objetivo es evitar que se evapore y
conservar su frescura.
INSTRUMENTOS
Un instrumento de la nanotecnología es el microscopio de efecto túnel o
Scanning tunneling microscope (STM), fue desarrollado en 1981 por Gerd Binning y
6. Heinrich Roher, que gana el Premio Nobel de Física en 1986, es un instrumento de
punta metálica extremadamente afilada, cuando está a una distancia muy pequeña de
los electrones de la muestra, mediante el efecto túnel, permite obtener información
variada con una alta resolución de superficies a nivel atómico, además de esto es
usada como técnica de nanofabricación ya que permite la manipulación de átomos
permitiendo la fabricación de nanoestructuras.
APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGÍA
La nanotecnología avanza en silencio y está presente en nuestras vidas a veces
sin darnos cuenta, entre sus aplicaciones actuales mencionaremos:
Medicina
En sus diversas aplicaciones en el área de la medicina se encuentran los nanosensores
que serán utilizados para medir la presión sanguínea, la respiración, la glucosa en
sangre y colesterol. Otros sensores en desarrollo son los compuestos de silicio y oro
que detectarían las proteínas secretadas por tumores en sus primeras fases.
Industria farmacéutica
En el campo de los fármacos también es aplicada esta tecnología para lograr la
velocidad de disolución y protección del principio activo contra la degradación.
También está presente en el tratamiento del cáncer, sida, y enfermedades
cardiovasculares, aumentando su eficacia y reduciendo efectos secundarios.
7. Medio Ambiente
Uso de aerogeles (nanomaterial), que repele el agua para mejorar la interacción con el
petróleo. Tratamiento de suelos, desalinización y depuración de aguas.
Envasado
Aplicada al envasado de los alimentos surgido de la necesidad de su preservación,
asegurar la calidad y colaborar con la liberación de diferentes sabores, en cuanto a
saborizantes, aceites, endulzantes, entre otros.
Campo energético
En cuanto a la energía en general mejora el almacenamiento y desarrollo de energías
alternativas, aumentando la eficacia en los paneles solares.
Industria cosmetología
La nanotecnología está presente en delineadores para que estos sean más resistentes.
Diversas cremas y bloqueadores solares también contienen entre sus propiedades las
nanoparticulas que ayudan a una mejor absorción y a extenderse con facilidad.
Electrónica
Fabricación de transistores y pantallas a base de nanotubos de carbono, que entre sus
características se destaca una mayor resistencia en comparación con el acero, con
8. menos peso y densidad. También se encuentran los semiconductores y cables
cuánticos.
Industria textil
En el área textil se desarrollan tejidos resistentes, nuevos estampados y colores, con
capacidad térmica para zonas frías, resistencia a manchas, entre otros.
LA NANOTECNOLOGÍA Y SUS EFECTOS
Actualmente se siguen estudiando los posibles daños colaterales que podrían
traer a los organismos vivos y medio ambiente la utilización de las nanoparticulas. El
término acuñado a esto es la “Nanotoxicidad” y por esto cada partícula está siendo
estudiada ya que existe mucha diversidad y su toxicidad puede variar. Los
procedimientos de toxicología convencional es el punto de partida para calcular sus
posibles efectos adversos. Se estudian sus propiedades superficiales, si tienen añadido
algún compuesto tóxico que pueda ser liberado al ambiente y la composición
química.
CONCLUSIÓN
Diversos investigadores y científicos coinciden en llamar a la nanotecnología
como la nueva revolución industrial, que permitirá a la sociedad maximizar la
eficiencia en los procesos productivos y sociales. Como todo nuevo avance se deben
establecer reglas y normas jurídicas en su desarrollo y fabricación, considerando las
9. prácticas ilícitas que puedan surgir que vulneren la salud del consumidor o a la
seguridad nacional.
Estar actualizados y conscientes de lo que vemos y utilizamos nunca esta
demás. Debemos seguir difundiendo información y aminorar el desconocimiento de
la existencia de ciertas tecnologías emergentes como la nanociencia, la
nanotecnología y sus nanocompuestos, nanofibras, nanoalimentación, nanotubos,
nanomateriales, nanoenvases, nanoencapsulación.
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