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Nanotecnología - Qué es?
a. Definición y alcances La palabra Nanotecnología se utiliza para definir el conjunto de técnicas que permiten manipular la materia al nivel de sus moléculas y átomos. El prefijo nano hace referencia a la milmillonésima parte de un metro. Comprender el potencial de esta tecnología requiere saber que las propiedades físicas y químicas de la materia cambian a escala nanométrica: la conductividad eléctrica, el color, la resistencia, la elasticidad y la reactividad (entre otras propiedades) se comportan de manera diferente a como lo hacen en los mismos elementos a mayor escala. La Nanotecnología como modo de producción se aplica en diferentes campos, entre los que se destacan el de los materiales, la Electrónica, la Medicina y la Energía. Materiales con una dureza y resistencia mucho mayor, ordenadores mucho más veloces y de mayor capacidad, investigaciones y diagnósticos médicos más eficaces con una capacidad de respuesta más rápida para tratar nuevas enfermedades y energía abundante a bajo costo -y respetuosa con el medio ambiente- son algunos ejemplos de cómo la Nanotecnología podría revolucionar el potencial de muchos de los campos tal como los conocemos hoy día. La investigación y desarrollo (I+D) sobre Nanotecnología y los productos que resultan de ella existen hace décadas, y en los últimos años han capturado un creciente interés por parte del público inversor, científico, gubernamental y consumidor. Su desarrollo se puede esquematizar definiendo tres corrientes:
Nanotecnología por tamaño: se persigue la construcción de estructuras y dispositivos cada vez más pequeños, llegando a escalas nanométricas.
Nanotecnología por operación: se investiga sobre nuevas características de los materiales mediante su manipulación a escala atómica o molecular.
Nanotecnología por método de fabricación: se refiere al bottom-up assembly o molecular self-assembly, es decir, la unión o conjugación de átomos y moléculas para crear una estructura nueva y más compleja.
El inicio de las investigaciones llegó de la mano de la Nanotecnología por tamaño; es decir, de la miniaturización de los productos. En este ámbito se está llegando actualmente a límites físicos a partir de los cuales se hace necesaria la investigación sobre la manipulación de los materiales a escala atómica o molecular (Nanotecnología por operación). Estas dos corrientes, por tanto, han ido de la mano durante estos años, aunque parece que la primera va a dejar espacio a un mayor desarrollo de la segunda en un futuro próximo. La tercera corriente de investigación (por método de fabricación), según los expertos, aún genera incertidumbre. La posibilidad de crear estructuras nuevas podría ser una gran revolución, pero no está aún desarrollada a nivel del público consumidor. b. Evolución histórica Los orígenes de la Nanotecnología se remontan a diciembre de 1959, cuando Richard Feynman, premio Nobel de Física, destacó los beneficios que supondría para la sociedad la capacidad de atrapar y situar átomos y moléculas en posiciones determinadas, y de fabricar artefactos con una precisión de unos pocos átomos. Sin embargo, cuanto más pequeña era la escala utilizada en las investigaciones, más complicado era ver qué estaba ocurriendo. En 1981 se produjo un gran avance en la carrera por “lo nano”, cuando las investigaciones llevadas a cabo por IBM lograron crear un instrumento llamado “microscopio de barrido de efecto túnel” (STM3), que permitía captar una imagen de la estructura atómica de la materia. Simultáneamente, un grupo de investigadores de la Universidad de Rice llamó la atención por el descubrimiento de una molécula de carbono que tenía forma de balón de fútbol (fullerene o buckyball). Esta estructura, de un nanómetro de diámetro, es capaz de conducir la electricidad y el calor, además de ser más dura que el acero y, a la vez, más ligera que el plástico. En los años noventa, la historia avanza gracias al descubrimiento accidental de los nanotubos de carbono, consistentes en estructuras similares a las buckyballs (especialmente en lo que hace a su dureza extrema y peso ligero), con la particularidad de ser alargadas. En los últimos años, el ritmo constante de las investigaciones en Nanotecnología ha sufrido una gran aceleración gracias a algunos descubrimientos como los corrales cuánticos, los puntos cuánticos o los transistores de un solo electrón.
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