La nanociencia y la nanotecnología: una revolución en curso. vv
Historia
Las primeras referencias de la nanotecnología surgieron en 1959, por el físico Richard Feynmann.
Características importantes de la nanociencia y las nanotecnologias:
La interdisciplina
El autoensamble
La jerarquía
La realización práctica de los sistemas bajo estudio
Impactos sociales de las nanotecnologías
En la ciencia de los materiales habrá uno de los mayores impactos debido a que son indispensables para fabricar objetos útiles en la vida humana.
Los metales nanoestructurados ofrecen una resistencia mecánica mucho mayor que la de los metales "normales". Se utilizan algunos materiales nanoestructurados en cosmeticos, arcillas, recubrimientos, pinturas y herramientas de corte.
Los catalizadores nanoestructurados obtienen mayor actividad química que los normales.
En el futuro se espera:
Se pueden desarrollar aplicaciones en lubricantes, implentes y en la purificación del agua
En cuanto a la medicina, el diagnostico de enfermedades y el suministro de fármacos, se investigan intensamente
Las nanotecnologías también pueden ayudar a resolver problemas de contaminación y uso de fuentes de energía.
La nanotecnología en Latinoamerica
Argentina
Centro Atómico Constituyentes
Prototipo de nariz electrónica.
Sensores de gas micromaquinados.
Dispositivos MEMS.
Bioelectrónica molecular.
Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ingeniería.
Desarrollo de aleaciones amorfas y nanoestructuras de base aluminio.
Desarrollo de aleaciones nano-cuasicristalinas.
Propiedades mecánicas a elevada temperatura de aleaciones
de base aluminio.
Comportamiento frente a la corrosión de aleaciones amorfas y nanoestructuradas de base aluminio.
Aleaciones amorfas y nanoestructuradas en volumen.
Desarrollo de tecnología para la obtención de productos de
aleaciones amorfas y nanoestructuradas de base Al y Mg.
Recubrimientos cuasicristalinos.
Recubrimientos amorfos por procesamiento láser
Uniones soldadas por transición en fase líquida.
Brasil
Brazilian Center for Research in Physics
Biocerámicas nanoestructuradas.
Biopolímeros con nanopartículas magnéticas.
Nanomagnetismo.
Instituto Nacional de Tecnología.
Cerámicas nanoestructuradas
Chile
Universidad Austral de Chile.
Nanotecnología, materiales inteligentes y nuevos procedimientos de producción. (Acuerdo con la Unión Europea).
Proyecto “Núcleo Científico Milenio” para la promoción
de la nanotecnología.
Universidad Católica–Facultad de Física
Conductividad Eléctrica en películas delgadas de cobre y
paladio oxidadas con plasma de oxígeno.
Fenómeno de sesgo magnético.
Universidad de Chile–Centro para la Investigación Interdisciplinaria Avanzada en
Ciencia de los Materiales.
Proyectos relacionados con física de la materia condensada
Colombia
Universidad Autónoma de Occidente.
Ciencia e Ingeniería de Materiales
Mecánica de sólidos.
Mecánica de sólidos.
Películas delgadas.
Universidad Nacional de Colombia – Sede Bogotá.
Capas delgadas y recubrimientos.
Cálculo de propiedades estructurales de materiales
Desarrollo de nuevos materiales
Estudio de propiedades electrónicas.
Magnetismo y nuevos materiales magnéticos.
Modelamiento de propiedades físicas en nuevos materiales
Películas delgadas superconductoras.
Universidad Nacional de Bogotá–Sede
Manizales.
Estudio de propiedades fisicoquímicas de nanoestructuras
porosas de aluminio.
Nanocaracterización de recubrimientos de TiN y ZrN
producidos por descarga de arco pulsado.
Producción y caracerización de recubrimientos en multicapa de TiN/DLC/TiN/DLC en películas delgadas.
Síntesis y caracterización de materiales nanoestructurados
con aplicaciones catalíticas potenciales
Crecimiento por depósito electroquímico de materiales
semiconductores de baja dimensionalidad del tipo II diluidos magnéticamente.
Propiedades físicas de nuevos materiales magnéticos.
Simulación de sistemas y fenómenos magnéticos.
Síntesis de materiales nanoestructurados para aplicaciones
magnéticas y en dispositivos electrónicos.
Universidad Nacional de Bogotá–Sede
Medellín.
Nuevos materiales híbridos nanoestructurados por el proceso de sol-gel.
Síntesis y aplicación de materiales mesoporosos como soportes de catalizadores y absorbentes.
Síntesis y caracterización de compositos híbridos orgánicos-inorgánicos.
Cuba
Instituto de Cibernética, Matemática y
Física.
Propiedades electrónicas y ópticas de nanoestructuras y
conglomerados atómicos.
Conceptos Importantes
Leyes del universo nanométrico:
Están dadas por las leyes de la mecánica cuántica.
Estrategias naturales en nanotecnología:
Top-down
Técnica que desarrolla las nanoestructuras "grabando" un bloque de material.
Bottom-up
Técnica en la que los materiales nanoestructurados se producen a partir de "nanobloques" de atomos o moleculas.
Primera Parte: síntesis química.
Segunda Parte: autoensamble
Tercera Parte: Ensamble posicional
Posibles Impactos Negativos
Se sugiere que podrían evadir las defensas naturales del cuerpo humano y de otras especies causando daño a sus células. Al respecto se han encontrado algunos estudios relevantes como:
Partículas de dióxido de titanio/oxido de zinc, usadas en filtros solares, causan radicales libres en la piel, con lo que dañan el ADN
Nanotubos en los pulmones de ratas producen respuestas tóxicas mayores que el polvo de cuarzo.
En 2004 se presentaron los primeros resultados sobre nanopartículas de oro que pueden moverse desde la madre hasta el feto a través de la placenta.
Los fulerenos causan daños al cerebro de peces y modifican las funciones de los genes.