Unidad 3 - Nanotecnología
3.1 Fundamentos de Nanotecnología
La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto se usa la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.
Nano es un prefijo griego que indica una medida (10=0,000 000 001), no un objeto, de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo especialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que se trabaja.
3.1.1 Clasificación de Nanotecnología
Según la técnica de aplicación
Bottom up
Autoensamblado
Top-Down
Reducción de tamaño
Según el medio que desarrolla
Húmeda
Desarrollo de sistemas biológicos
Seca
Campo de la electrónica
3.1.2 Relevancia de la Nanotecnología
La nanotecnología no solo se aboca a la aplicación en la electrónica, sino que también la medicina, química, física y biología, entre otras. Podemos decir entonces que la nanotecnología es transversal a varias disciplinas, teniendo así múltiples campos o áreas de intervención.
3.3 Aplicaciones futuras de la Nanotecnología
En el Medio Ambiente: Puede ser eficaz para contener fugas de petróleo en lo océanos, a través de aerogeles muy absorbentes que repelerían el agua.
En la medicina: Ayudará a obtener medicamentos más efectivos, con menores dosis y efectos secundarios. Y en el diagnóstico para desarrollar nuevos procedimientos de análisis que detectarán las enfermedades de forma temprana. También los nanobots son una promesa en el tratamiento de tumores, ya que su fin es reconocer y destruir células tumorales.
En las Tecnologías de Comunicación: En Big data, en el futuro los datos almacenados tendrán un tamaño mucho menor y más capacidad. Además la nanotecnología proporcionará pantallas más pequeñas y flexibles.
3.2 Aplicaciones actuales de la Nanotecnología
Electrónica: Los nanotubos de carbono están cerca de sustituir al silicio como material para fabricar microchips y dispositivos más pequeños, veloces y eficientes, así como nanocables cuánticos más ligeros, conductores y resistentes. Las propiedades del grafeno lo convierten en un candidato ideal para el desarrollo de pantallas táctiles flexibles.
Energía: La nanotecnología abarata costos, produce turbinas eólicas más fuertes y ligeras, mejora el rendimiento de los combustibles y gracias al aislamiento térmico de algunos nanocomponentes, pueden ahorrar energía. Un nuevo semiconductor ideado por la Universidad de Kyoto permite fabricar paneles solares que duplican la cantidad de luz solar convertida en corriente eléctrica.
Biomedicina: Las propiedades de algunos nanomateriales los hacen idóneos para mejorar el diagnóstico precoz y el tratamiento de enfermedades degenerativas o del cáncer.
Medio ambiente: La purificación del aire con iones, la depuración de aguas residuales con nanoburbujas o los sistemas de nanofiltración para los metales pesados son algunas de sus aplicaciones positivas para el medio ambiente.
Alimentación: Se pueden usar nanobiosensores para detectar la presencia de patógenos en los alimentos.
Textil: Posibilita el desarrollo de tejidos inteligentes que no se manchen ni se arruguen, así como materiales más resistentes, ligeros y duraderos para fabricar cascos de moto o equipamiento deportivo.