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La nanotecnología

La nanotecnología

La nanotecnología

Dicho de forma muy simple, la nanotecnología parte de la idea de construir máquinas microscópicas con las que a su vez producir materiales novedosos, de una configuración molecular única y particular.

La nanotecnología es el estudio y la manipulación de materia en tamaños increíblemente pequeños, generalmente entre uno y cien nanómetros. Para ponerlo en perspectiva, una hoja de papel tiene unos 100.000 nanómetros de grosor. La nanotecnología comprende una muy amplia gama de materiales, procesos de fabricación y tecnologías que se usan para crear y mejorar muchos productos que la gente usa diariamente.

Usos de la nanotecnología

La nanotecnología forma parte de la siguiente generación de innovación en la ciencia y la ingeniería que transformará a muchos sectores, como el aeroespacial, la energía, la medicina, y muchas más. La nanotecnología permitirá el desarrollo de la siguiente generación de materiales que son más fuertes, ligeros y duraderos que los materiales que los materiales usados actualmente en edificios, puentes y otras aplicaciones.

  • La salud: la nanotecnología está irrumpiendo en el mundo sanitario de tal forma que permite lograr avances increíbles. La nanotecnología permite la creación de órganos artificiales y ayuda a las personas. Con esta tecnología podemos manipular células, virus o piezas de ADN y en medicina va a conseguir revolucionar el suministro de medicamentos, la terapia génica o los diagnósticos.
  • La alimentación: en la actualidad, el sector de la alimentación predomina la utilización  de la nanotecnología para mejorar el sabor de los alimentos y hacerlos menos perecederos. En los alimentos procesados, se está utilizando para reducir la cantidad de grasa y sal necesaria para la producción. Vamos a poder disfrutar de productos más saludables, resistentes a enfermedades y menos perecederos.
  • Textil: el sector textil constituye la primera rama económica en muchos países y, podríamos imaginar que todo gira en torno al diseño o color de prendas, pero gracias a la tecnología, hay un aspecto más a considerar: la composición de fibras. Por medio de las nanopartículas, los tejidos pueden cambiar su composición, que ahora puedan ser más resistentes, tener efecto impermeable o ser anti manchas o arrugas y ser inmunes al fuego.
  • Medio ambiente: en la actualidad podemos encontrar en el mercado aplicaciones de nanotecnologías para el medio ambiente, como procesos de recuperación, tratamiento de aguas, envasado ecológico y absorbedores de petróleo. Entre los aportes de esta tecnología ubicamos los nanocatalizadores especialmente diseñados para la conversión del dióxido de carbono en metano.
  • Energía: La población mundial va en aumento y con ella, las necesidades energéticas. Por lo tanto, la producción de energía es uno de los problemas globales que la humanidad deberá resolver. El uso de nanopartículas en la fabricación de células solares es beneficioso. Gracias a las propiedades electrónicas y ópticas únicas de las nanoestructuras pueden alcanzar unos niveles de eficiencia muy elevados. En las bombillas pasa lo mismo, la nanotecnología abre el camino haciendo bombillas que son más eficientes y que gastan menos. Un ejemplo es la matriz de polímero con nanoingeniería utilizada en un nuevo estilo de bombilla.

Ventajas de la nanotecnología

Aparte de los usos de esta nueva tecnología, también tiene sus ventajas:

  • Agua: la escasez de agua es un problema serio y creciente. La mayor parte del consumo del agua se utiliza en los sistemas de producción y agricultura, algo que la fabricación de productos mediante la fabricación molecular podría transformar
  • Enfermedades: las enfermedades infecciosas causan problemas en muchas partes del mundo. Productos sencillos como tubos, filtros y redes de mosquito podrían reducir este problema.
  • Información: la información y la comunicación son herramientas útiles, pero en muchos casos ni siquiera existen. Con la nanotecnología, los ordenadores y todos los electrodomésticos serían extremadamente baratos.
  • Infraestructuras: muchas zonas del mundo no pueden montar de forma rápida una infraestructura de fabricación a nivel de los países más desarrollados. La fabricación molecular puede ser auto-contenida y limpia.

Desventajas de la nanotecnología 

La nanotecnología molecular es un avance tan importante que su impacto podría llegar a ser comparable con la Revolución Industrial pero una gran diferencia, su enorme impacto se notará en cuestión de unos pocos años.

  • Guerra: la potencia de la nanotecnología podría ser la causa de una nueva carrera de armamentos entre países competidores. La producción de armas y aparatos de espionaje podría tener un coste mucho más bajo que el actual siendo además los productos más pequeños, potentes y numerosos.
  • Administración: el intento por parte de la administración de controlar estos y otros riesgos podría llevar a la aprobación de una normativa excesivamente rígida que, a su vez, crease una demanda para un mercado negro que sería tan peligroso como imparable porque sería muy fácil traficar con productos pequeños y muy peligrosos como las nanofábricas.
  • Soluciones: las soluciones sencillas no tendrán éxito. Es improbable encontrar la respuesta adecuada a esta situación sin entrar antes en un proceso de planificación meticulosa.

La historia de la nanotecnología

La historia de la nanotecnología tiene su comienzo en el discurso que Richard Freynman dio en la Universidad de Caltech (California). En este célebre discurso Feynman es el primero en hablar de la nanotecnología, la nanociencia y acerca de las posibilidades que ofrece.

Por la época, muchos campos científicos parecían haber llegado a un punto de estancamiento y gracias a que Feynman fue el primero en aventurarse a decir que en lo más pequeño había una ciencia que podría dar grandes resultados.

Propuso como ejemplo el cuerpo humano, en el que la manipulación de átomos y de las células de vida (ADN) que tienen una gran importancia en el funcionamiento del organismo podrían resultar interesantes.

Gracias a su correcta utilización podría dar solución a muchos problemas y podría ser muy útil en el desarrollo de curas para futuras enfermedades. El tamaño de la nanotecnología vendría siendo, para que nos hagamos una idea, un metro por diez a la menos nueve.

Este particular tamaño hizo que los científicos no se planteasen su importancia hasta que Feynman dio su discurso aunque en algunas ocasiones en laboratorios se había llegado a tener algún compuesto de nivel atómico con propiedades parecidas a las de la nanotecnología actual.

Durante los siguientes 20 años después de la conferencia, la nanotecnología no fue muy estudiada hasta que fueron publicados varios libros hablando de ella y de su potencial.

El descubrimiento de los microscopios de fuerza atómica y del efecto túnel fueron tan importantes porque permitieron por primera vez manipular los átomos de forma voluntaria.

Sus numerosas aplicaciones la hacen una ciencia muy interesante y su particular tamaño hace que sea muy viable para una gran variedad de aplicaciones. Tiene un gran impacto en la sociedad de hoy en día sobre todo en el ámbito educativo y médico además del económico. El campo de la nanotecnología está en pleno crecimiento y tiene muchas esperanzas puestas que están a la espera de cumplirse. Actualmente más de 3000 productos han sido conseguidos a partir de nanotecnología, la mayoría de ellos para un uso industrial, sin embargo, muchas empresas han aprovechado esta situación para vender la nanotecnología.

El mercado de la nanotecnología

La tecnología ya está entre nosotros mejorando productos que ya conocemos. Pero sus posibilidades todavía ni siquiera se adivinan. El salto cualitativo lo dará cuando logre una escala masiva y precios competitivos. La nanotecnología, que alguna vez fuera un concepto teórico confinado al ámbito académico, ha pasado a ser parte de léxico de la gente del siglo 21. Que tengan precios competitivos es un requisito previo y el factor que se interpone al crecimiento explosivo en las industrias, especialmente aeroespacial y defensa, etc…

Se calcula que hoy el mercado global de nanomateriales es de unos 7.400 millones de euros, unos 5.600 millones de euros más que en 2010. Para finales de la década se calcula que llegará a 12.400 millones de euros. La mayoría de los materiales que existen en el mercado actual son óxidos inorgánicos. Al descubrimiento del C60 le siguió el desarrollo de los nanotubos de carbono, que ya se están utilizando en una serie de industrias. Los tubos se han utilizado para hacer bicicletas y barcos. Están en las puntas de los microscopios atómicos y brindan el andamiaje para fomentar el crecimiento de los huesos.

Todavía los consumidores no captan el valor de la nanotecnología. Cuestionan sus beneficios y se preocupan por los posibles efectos en la salud y en el ambiente. La regulación que gobierna la producción y venta de productos que contienen nanopartículas es inminente. En Europa, las empresas están obligadas a registrar grandes volúmenes de productos nanotecnológicos por la ley REACH. La UE concluyó un periodo de consultas públicas sobre medidas de transparencia sobre los nanomateriales que están actualmente en el mercado.

El precio es otro inconveniente que debe superar la naciente industria para poder hacer masivamente productos comercialmente viables. Pero en el caso de nanomateriales usados en ciertas aplicaciones, el valor para el cliente es muy alto y el precio se fija sobre la base del valor del desempeño del material y no del costo de manufactura.

Para finales de esta década, la nanotecnología tendrá uso generalizado y pasará de las aplicaciones de nicho a abarcar nanoestructuras pasivas, nanoestructuras activas, nanosistemas y nanosistemas moleculares.







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