Lectura: IMPACTO DE LA NANOTECNOLOGÍA

Hoy en día, la nanotecnología es un proyecto de futuro; estamos haciendo cada vez cosas más

pequeñas. En algunos casos, se han llegado a hacer máquinas, pero están lejos de integrarse en el

proceso industrial con normalidad.

La especulación en torno al futuro no acaba ahí. El estadounidense Richard Feynman, premio Nobel de

física en 1965, propuso cosas muy interesantes: se pueden hacer nanomáquinas que hagan

nanomáquinas, y se podrá crear una industria que funcione en la escala nanoscópica.

Actualmente, la tecnología está hecha para satisfacer las necesidades de las personas.

Llega un momento, en el que esta tiene que dar mas allá debido al crecimiento del mundo, al aumento

de población mundial, etc. Utilizando estos como algunos factores.

La nanotecnología es, sin duda, un nuevo avance hacia el futuro, hacia estar cerca de ser capaces de

controlar absolutamente todo nuestro entorno, de poder crear objetos totalmente nuevos con una

estructura molecular modelada a nuestro gusto.

Básicamente, la nanotecnología consiste en poder crear, diseñar, modelar, manipular objetos a nano

escala, es decir a un tamaño en el que nosotros no acostumbramos a ver ni a tratar y debido a esto se

descubren nuevas facultades de la materia, y a su vez nuevas funciones.

La revolución nanotecnológica, se asocia, por una parte, a la "fabricación molecular" cuya viabilidad

tendría un impacto enorme en nuestras vidas, en las economías, los países y en la sociedad en general

en un futuro no lejano. Entre los efectos, destacan sus potenciales impactos en la medicina, la biología,

el medioambiente, la informática, la construcción... En la actualidad los principales avances prácticos ya

se dan en algunos campos: nanopartículas, nanotubos... Los progresos -más cuestionados- en materia

de nanorobots y autoreproducción son objeto de polémica entre los expertos... Lo que no cabe duda es

que la revolución ha comenzado. Y también el debate sobre sus beneficios y riesgos. En euroresidentes

queremos contribuir a difundir toda la información útil a los interesados en un tema de la mayor

relevancia científica y social.

La Nanotecnología

Definimos nanotecnología como el estudio, creación, manipulación y

diseño de la materia a nano escalas, las cuales permiten descubrir nuevas

propiedad y funcionalidades de la materia.

En términos numéricos, expresamos este prefijo nano como 10^-9.

Su definición normal: son las ciencias y tecnologías relacionadas al estudio y

aplicación de materiales, maquinarias y otros componentes de escala nanométrica

(nano = la milmillonésima parte de un metro).

Básicamente es un campo de investigación que busca generar nuevos materiales y

aplicaciones que dependen de máquinas pequeñísimas o de cualidades

extraordinarias.

Es usada extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican al un

nivel de nano escala, esto es unas medidas extremadamente pequeñas "nanos"

que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis nos llevaría a la

posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos

moléculas. El desarrollo de esta disciplina se produce a partir de las propuestas de Richard Feynman.

Historia

Todo empezó en los años 40 cuando Von Neuman estudió la posibilidad de crear sistemas de una

manera que se auto reproducen. Años después, en 1959 Richard Feynmann en una conferencia expresó

su inclinación por descubrir como manejar objetos átomo por átomo.

En el año 1985 se descubrieron las nanopartículas.

Entre el lapso del 85 y el 96, se realizaron películas, filmes y programas relacionados con encoger a

personas, recorrer el interior del cuerpo humano por la reducción de tamaño,

etc.

En 1996 Harry Koto recibió un premio Nobel por el descubrimiento de las

nanoparticulas. Al año siguiente, se fabricó la guitarra más pequeña del

mundo que tiene aproximadamente el tamaño de una célula roja del cuerpo.

La conversión de un nano tubo de carbón a un nano lápiz, se dio en el año

1998; seguido por James Gimzewski quien fue apuntado en el

libro de record Guinness en el año 2001 por la creación de la

calculadora más pequeña del mundo. Nano tubos de carbón

Los "nanotubos de carbono", uno de los múltiples materiales creados por la nanotecnología, son el

material más fuerte conocido por el hombre: mientras un cable de acero de alta resistencia de 0.56

milímetros de espesor puede soportar un peso de unos 102 Kg., un cable de nanotubos del mismo

grosor puede soportar un peso de hasta 15.3 Toneladas.

Se consideran 100 veces más fuertes y resistentes que el acero, y su peso es 1/6 de su peso. Además,

conducen la electricidad mejor que el cobre y son buenos conductores de calor.

Actualmente, todos los estudios de nanotecnología se enfocan en estos nanotubos.

¿Cómo podría mejorar nuestra vida? Se habla del uso y de la aplicación de la nanotecnología y de su implementación en lo que es

transporte, porque permitirá la implementación de materiales de mucho menor peso y se dice que de

aquí al 2015 se podrá hacer una reducción en cuanto al peso de tanto carros como aviones, del 30%.

Los nanos materiales en el ámbito ambiental, se utilizarán para las pilas de combustible y el control de

la captura y liberación del oxígeno.

En cuanto a medicina, se encuentra la nanomedicina y la nanobiotecnología, será utilizado para el

diagnostico del cáncer de una manera mas preventiva y ayudara a indicar la dosis para el tiempo y de la

manera indicada.

También podrá tener su participación en la construcción, cerámica, textil, envases de alimentos. Este

último permitirá conservar el alimento por más tiempo y le indicará el estado de lo conservado.

Como ya hemos visto, la nanotecnología es un campo bastante abierto que abarca casi todo lo

referente al ambiente en que nos desenvolvemos.

Podremos encontrar la biotecnología, principalmente, en los siguientes campos:

Nanotecnología y exploración espacial

En la NASA se trabaja permanentemente en la nanotecnología y en, no solo conseguir disminuir el

tamaño físico de los objetos, sino de controlar y manipular la composición molecular de las cosas.

Se planea usar los nanotubos de carbón en un cohete de la Armada, se usara en un sensor químico que

es capaz de detectar sustancias químicas específicas, como gases tóxicos, lo cual resulta bueno para la

exploración espacial.

También se planea un futuro uso para la refrigeración de los microprocesadores de las computadoras

personales, a este tipo de aplicación y uso de nanotecnología se le llama nanoconducción.

En el instituto de las ideas avanzadas de la Nasa, recientemente se

realizó una investigación aprobada, que compraba que existe la

posibilidad de crear y producir objetos ensamblándolos átomos por

átomos, por medio de la utilización de grande máquinas moleculares

microscópicas.

En el informe de Chris Phoenix, el escribe que en una “nanofábrica” se

podrían producir piezas de astronave átomo por átomo y formar piezas

realmente fuertes y de la medida exacta que se necesita, teniendo

quizás no mas de un átomo adicional. También, dice que este tipo de

piezas no se deteriorarían con el tiempo y que tendrían superficies totalmente lisas sin necesidad de

pulir, ni de limpieza ni de lubricación.

Básicamente, se hace pensando en que se tenga la mayor precisión y fiabilidad de estas cosas, para

poner en riesgo lo menos posible la vida del astronauta. Además, esa estructura permitiría disminuir la

nave en un 50%. También, se ha tenido la idea de crear una especie de “segunda piel” debajo del traje de astronauta

que sea capaz de detectar las radiaciones antes de que ocurran y de que perforen el traje espacial, y de

manera inmediata se selle ante un corte o un pinchazo.

Y por supuesto, se aspira a poder producir robots del tamaño de una yema del dedo.

Con los nano tubos de carbón, se planea fabricar un cable lo suficientemente fuerte como para poder

conectar una estación espacial a la Tierra con la suficiente longitud y resistencia de un cable, la cual

permita colocar una órbita de naves de transporte.

La idea es hacerlo con 40 000 Km. de nano tubos y con la capacidad de transportar hasta 20 toneladas

al espacio sin usar motores.

Hablemos del cable, este cable tendría un grosor de 0.91 m y tendría la faculta de soportar hasta 13

toneladas. La base se encontraría sobre el Océano Índico ubicado a 70º de este, al sur de la India.

Nanotecnología y Deportes

La empresa NanoDynamics dio a conocer que se puede manipular una pelota de golf molécula a

molécula, para evitar que gire tanto y que disminuya su movimiento, ya que mientras menos se mueve

mas recto en la dirección de la pelota. Pero el palo de golf no se que da atrás, se planea crear esos

palos a base de nanotecnología para que pesen menos pero a su vez sean mas fuertes, y gracias a esto

la pelota pueda ser golpeada con mas precisión.

Existe una empresa japonesa que se encuentra en un proyecto

de fabricación de una pelota de bolos a la cual no le afectan

las irregularidades de la plataforma y que se mantiene en el

centro de la misma, sin tener desviaciones de ningún nivel.

También en el tenis, se está usando a nanotecnología para el

tenis, para que las pelotas no se desinflen tan rápido.

En los patines, se planea la utilización de nanometales para

disminuir la fricción del patín con el hielo.

Un fabricante Suizo realizó unas bicicletas a base de nano tubos

de carbono. “Pro Machine” pesa menos de un kilo, y el equipo

Phonak goza de la mayor rigidez y fuerza que presenta esta.

Nanotecnología en Medicina

Nanotecnología en la Medicina en Prótesis Ortopédicas Universidad de Purdue ha demostrado que los nanotubos de carbón podrían mejorar aplicaciones de

prótesis ortopédicas.

Un equipo de investigadores ha demostrado a través de una serie de experimentos en platos petri que

las células óseas se adhieren mejor a aquellos materiales cuyos bultitos en la superficie son más

pequeños que los bultos que se encuentran en la superficie de los materiales que habitualmente se

utilizan para fabricar prótesis. Además, al estar más pequeños los bultos, se estimula el crecimiento de

más tejido óseo, lo que resulta imprescindible para lograr una correcta adhesión del prótesis

implantado.

Los científicos han demostrado que al crear implantes con la alineación en paralelo de nanotubos de

carbón y filamentos, se favorece mejor adhesión y crecimiento celular. Esta alineación imite a la de las

fibras de colágeno y cristales cerámicas naturales, hidroxiapatita, en los huesos reales.

Se utilizaron dos métodos para la alineación en paralelo de los nanotubos. Uno a través de la aplicación

de corrientes eléctricas a una mezcla de nanotubos y polímero, y el otro mediante la utilización de uno

También están las Capsulas que navegan por la sangre:

El combate de la enfermedad a escala molecular permite detectar la enfermedad, identificar y atacar de

forma más específica a las células cancerígenas. Por eso, el Instituto Nacional del Cáncer de Estados

Unidos (NCI) ha puesto en marcha la "Alianza para la nanotecnología en el cáncer", un plan que incluye

el desarrollo y creación de instrumentos en miniatura para la

detección precoz.

En la administración de medicamentos, las nuevas técnicas son ya un

hecho. Los nano sistemas de liberación de fármacos actúan como

transportadores de fármacos a través del organismo, aportando a

estos una mayor estabilidad frente a la degradación, y facilitando su

difusión a través de las barreras biológicas y, por lo tanto el acceso a

las células, investigadora de la Universidad de Santiago que trabajan

en esta línea de tiempo desde 1987. En el tratamiento del cáncer,

asegura, estos nanosistemas facilitan el acceso a las células tumorales

y reducen la acumulación del fármaco en las células sanas y, por

tanto, reducen los efectos tóxicos de los antitumorales. Desde

Estados Unidos, el nanotecnología James Baker ha desarrollado otra alternativa basada en unas

moléculas artificiales conocidas como dendrímeros. Se trata de estructuras tridimensionales ramificadas

que pueden diseñarse a escala nanométrica con extraordinaria precisión.

Los dendrímeros cuentan con varios extremos libres, en los que se pueden acoplar y ser transportadas

moléculas de distinta naturaleza, desde agentes terapéuticos hasta moléculas fluorescentes. En su

estudio, Baker aplicó una poderosa medicina contra el cáncer, metotrexato, a algunas ramas del

dendrímero. En otras, incorporó agentes fluorescentes, así como ácido fólico o folato, una vitamina

necesaria para el funcionamiento celular. "Es como un caballo de Troya. Las moléculas del folato en la

nanopartícula se aferran a los receptores de las membranas celulares y éstas piensan que están

recibiendo la vitamina. Al permitir que el folato traspase la membrana, la célula también recibe el

fármaco que la envenena", señaló el investigador.

La nanotecnología también tiene aplicaciones en odontología, especificamente en lo referente a

implantes dentales, recientemente se ha desarrollado un procedimiento que consiste en despositar

sobre la superficie de la nueva pieza dental nanocristales de de fosfato de calcio los cuales favorecerian

la integración de la nueva pieza dental aumentando asi la estabilidad de la pieza y además reduciendo

En las enfermedades:

Un equipo de investigadores han desarrollado también nanopartículas que permiten administrar, de

forma simples gotas nasales, algunas vacunas que hasta ahora debían inyectarse. Su eficacia ha sido

demostrada, hasta el momento, para las vacunas anti-tetánica y anti-diftérica. "Recientemente, hemos

propuesto estas tecnologías al concurso de ideas promovido por la Fundación Bill & Melinda Gates

para resolver los grandes problemas de salud del tercer mundo", añade la investigadora. "Nuestra idea

para administrar de esta forma la vacuna de la Hepatitis B fue una de las seleccionadas de un total de

1.500 presentadas".

No menos importante es la batalla que en estos momentos se libra en todo el mundo contra la

diabetes, y en la que la nanotecnología tiene mucho que decir. Las nanopartículas desarrolladas por los

Investigadores están siendo utilizadas en experimentos en la clínica para estudiar su uso como

vehículos para administrar insulina por vía oral, nasal o pulmonar. Por su parte, la doctora Tejal Desai,

profesora de bioingeniería en Boston, ha creado un dispositivo que puede ser inyectado en el torrente

sanguíneo y actuar como páncreas artificial, liberando insulina. La técnica desarrollada por esta

investigadora consiste en encapsular células que producen la insulina en contenedores con paredes con

nanoporos, que por su tamaño sólo pueden ser atravesados por moléculas como el oxígeno, la glucosa

o la insulina. De esta forma, las paredes de la cápsula impiden que estas células productoras de insulina

sean reconocidas como extrañas por los anticuerpos, mientras que los poros permiten la liberación de

la insulina y la entrada de nutrientes, como azúcares y nutrientes. La innovadora técnica tiene potencial

para la cura de otras enfermedades tales como la enfermedad de Parkinson, por medio de la liberación

de dopamina en el cerebro, o el Alzheimer.

La creación de biochips, que permiten la obtención de grandes cantidades de información trabajando a

una escala muy pequeña. Con los biochips a nano escala es posible conseguir en poco tiempo

abundante información genética -tanto del individuo como del agente patógeno-, que permitirá

elaborar vacunas, medir las resistencias de las cepas de la tuberculosis a los antibióticos o identificar las

mutaciones que experimentan algunos genes y que desempeñan un papel destacado en ciertas

enfermedades tumorales, como el gen p53 en los cánceres de colon y de mama. El desarrollo de

sensores a escala molecular parece no tener límites. Un equipo de científicos de la Universidad de

Harvard descubrieron que se pueden utilizar hilos ultrafinos de silicio para detectar la presencia de virus

individuales, en tiempo real y con una gran precisión. Charles M. Lieber, profesor de Química en

Harvard y coautor del descubrimiento, asegura que las posibilidades de estos detectores, que pueden

ser ordenados en matrices capaces de detectar literalmente miles de virus diferentes, "podrían

introducirnos en una nueva era en materia de diagnósticos, seguridad biológica y respuestas a brotes

víricos". En el ambiente clínico, la extremada sensibilidad de las matrices de nanohilos permitiría

detectar infecciones virales en sus primeros estadios, cuando el sistema inmunológico aún es incapaz

de actuar.

Nano-robots

Las máquinas moleculares de reparación viajarán a través del torrente sanguíneo, con capacidad de

actuar sobre el ADN (enfermedades genéticas), modificar proteínas o incluso destruir células completas,

en el caso de tumores. Sin embargo, algunos expertos se han atrevido ya a adelantar cómo serán esos

futuros nano-robots.

Es el caso de Robert Freitas, investigador del Instituto de Fabricación Molecular de California, que ha

creado una especie de glóbulo rojo artificial nombrado como respirocito. Con una sola micra de

diámetro, este robot esférico imita la acción de la hemoglobina natural

que se encuentra en el interior de los hematíes, aunque con la

capacidad de liberar hasta 236 veces más oxígeno por unidad de

volumen que un glóbulo rojo natural. Los respirocitos incorporarán

sensores químicos, así como sensores de presión. De esta forma

estarán preparados para recibir señales acústicas del médico, que

utilizará un aparato transmisor de ultrasonidos para darles órdenes con

el fin de que modifiquen su comportamiento mientras están en el

interior del cuerpo del paciente.

Freitas ha diseñado también los microbívoros, fagotitos mecánicos concebidos para destruir cualquier

microbio de nuestro torrente sanguíneo. Utilizando un protocolo digestivo y de descargas actuarán,

según estima su creador, hasta 1000 veces más rápido que las defensas naturales.

Nanobots

Un robot nanotecnológico, también llamado nanite, es decir un aparato

mecánico o electromecánico cuyas dimensiones están medidas en

manómetros (millonésima parte de un milímetro o 10^ (-9) metros).

Luz en pequeñas jaulitas: La nanotecnología está siendo usada para crear

partículas muy pequeñas que tienen grandes propiedades fluorescentes.

La nanotecnología molecular tendrán muchos impactos sobre el sector de

la medicina en general. El mundo de la medicina es muy complejo, por lo

que todos los beneficios de la nanotecnología para medicina tardarán en

hacerse evidentes. No obstante, otros beneficios llegarán de forma inmediata.

Las herramientas de la investigación y la práctica de la medicina serán menos costosas y más potentes.

Investigación y diagnóstica serán más eficaces, lo que permitirá una

capacidad de respuesta más rápida para tratar nuevas enfermedades.

Además numerosos pequeños sensores, ordenadores y diversos aparatos implantables de bajo coste

permitirán un control continuo sobre la salud de pacientes así como tratamiento automático. Serán

posibles diversos tipos nuevo de tratamiento. Y mientras los costes de la medicina bajan y el

tratamiento de enfermedades más seguro, así sus beneficios serán experimentados por muchas más

personas en todo el mundo.

Nanotecnología en cueros y textiles

El producto forma una fina película transparente alrededor de las fibras del material tras la

impermeabilidad se observa una reducción de la absorción de humedades y suciedad por oxido , café,

tintes etc.

Cada fibra está rodeada por una capa anti adhesiva en la cual no será absorbida por el tejió. Las fibras

tratadas con el recubrimiento Presentes en Textil y Cuero son totalmente neutrales con su piel. No

contiene disolventes. El líquido transportador es agua y es amigable con el medio ambiente.

Nano Recubrimiento de Cuero y Textil" es la protección transparente ideal anti suciedades y humedad

para todo tipo de textiles de lana, seda, sintéticos y cueros. No altera el tacto, el aspecto o la

transpiración de los materiales. "Percenta Nanotecnología

Recubrimiento de Cueros y Textiles" puede aplicarse a todos los

tipos de textiles, desde la más fina seda hasta el algodón, a trajes

de chaqueta, chaquetas, abrigos, camisas, blusas, corbatas,

pantalones, uniformes de deporte, pantalones vaqueros,

impermeables, gabardinas, equipos de montar en moto, chaquetas

de invierno, ropa de cuero e incluso ropa de viajes de aventuras.

Presenta Nano Revestimiento de Cuero y Textil también podrá

aplicarse a objetos tapizados que ya sean impermeables garantizando menos humedad y un secado

más rápido. Se evitarán para siempre las manchas de café, vino, aceite y otras que antes eran

inevitables.

La protección de las fibras mediante el desarrollo de la nanotecnológía protege su ropa contra la

humedad, las manchas y la suciedad sin que nadie lo vea. No cambiará el aspecto, la transpiración, el

color o el tacto. También podrá planchar su ropa sin problemas.

Ventajas:

• De fácil manejo

• Lavable hasta 40°C

• Se conserva la transpiración

• Adecuado para todo tipo de textiles

• Efectos duraderos en todos los textiles

• Las suciedades podrán quitarse empleando sólo agua

• Evita las manchas de té, café, vino tinto, salsa de tomate, etc.

• Protege los textiles durante mucho tiempo de la humedad, suciedad y grasas

Zapatos / Calzado infantil:

El calzado es la parte del vestuario expuesta a las mayores exigencias. Cuando nos vemos sorprendidos

por una tormenta, no solamente se mojan los zapatos, sino tras ellos también los calcetines y los pies,

con el posterior peligro de resfriado. Para estos

casos se recomienda impermeabilizar el calzado con

el nanorecubrimiento. Sin embargo no será

adecuado aplicar en caso de calzado engrasado

previamente de fabricación, pues las grasas no son

compatibles con este tipo de revestimientos

nanotecnologicos.

• Ideal para zapaterías y zapateros.

Toldos, sombrillas, capotas de coche:

Ya después de corto tiempo puede observarse como a causa de la humedad se produce moho que se

deposita en los toldos, sombrillas o capotas de los coches. Se suele olvidar que los toldos o sombrillas

que nos protegen del sol durante el día deberían cerrarse por la noche con lo que la humedad o lluvias

nocturnas inesperadas provocan manchas que hubieran podido evitarse aplicando este recubrimiento

nanotecnológico.

• Ideal para vendedores de coches y fabricantes de sombrillas y toldos

Uniformes:

Las bandas de música se ven sorprendidas repetidamente por la lluvia. En las fiestas públicas no se

puede dejar de tocar inmediatamente. Con el impermeabilizado textil se conseguirá que el agua resbale

sin penetrar en los tejidos. Útil también para el cuerpo de policía.

• Ideal para asociaciones y empleados del servico público

Ropa de excursiones y Chaquetas:

Durante las excursiones a la montaña podrá emplear el revestimiento nanotecnológico para proteger

su ropa. Los tejidos permanecen inalterados en cuanto a la transpiración, sin embargo el agua de la

lluvia se quedará detenida en la superficie y la piel podrá respirar sin mojarse.

• Ideal para tiendas de ropa al menudeo

Asientos de coche:

Los asientos de coche, no importa el tejido, se utilizan

a menudo con ropa sucia o húmeda. Otras veces entra

agua por la puerta al abrir mojándose los asientos y

llegando a formarse capas de suciedades y cal. Tras la

aplicación de este sellado nanotecnológico, la suciedad

no podrá introducirse en los tejidos deteniéndose en la

superficie.

• Ideal para el comercio del automóvil y clubs de automóviles

La Nanotecnología en Televisores

Investigadores de la Universidad de Houston han desarrollado una nueva técnica para

el desarrollo de pantallas de televisores, basada en los principios de la

nanotecnología, estas pantallas denominadas FED (Field Emision Display) remplazarán

a los conocidos LCD, su construcción está hecha en base a nanotubos de carbono,

que son los emisores mas eficientes que existen, otorgándole así una mayor resolución y combinando

en una sola pantalla las mejores características del CRT y de los LCD, se espera que estén en el mercado

dentro de los próximos 5 a 10 años.

Nanotecnología en Mecánica Cuántica

Durante décadas, la mejora del rendimiento de los chips se ha obtenido en gran parte reduciendo el

tamaño de los transistores y los cables, para concentrar más potencia en menos espacio. Pero la

reducción del tamaño de los transistores trae consigo

problemas de generación de calor, de defectos y problemas

básicos y físicos.

A medida que los transistores se achican son menos

eficientes y desperdician energía, De este modo, los

transistores son lo suficientemente grandes para que sean

muy fiables.

Existe una la ley, que establece que el número de transistores en un chip se duplica cada 24 meses.

Cada transistor cumple la función como un interruptor que permite el flujo de energía, transmitir o no

electricidad en el procesador de la computadora. Actualmente se trabaja con procesos de fabricación

de 65 nanómetros, y se prepara para migrar a 45 nm usando hafnio y otros materiales para aislar

transistores. Hasta ahora se hacía con silicio, pero su uso tiene un límite, y hay que pensar más allá.

Para poder avanzar en la mecánica cuántica, esta se tuvo que unir a la nanotecnología, implantados en

ordenadores, dándonos lugar a poder decir que dentro de un futuro no muy lejano las computadoras

dejaran de ser computadoras y pasaran a ser supercomputadoras.

Las computadoras utilizan el silicio para integrar los transistores que la componen, pero la mecánica

cuántica esta ganando terreno de manera sorprendente, y es así como hoy podemos llegar a hablar de

que esta ciencia cuántica remplazara a los transistores de silicio por transistores a nanoescala (escala

atómica).

Expertos asegurar que aproximadamente para el año 2010, los ordenadores estarán basados con chips

o transistores a nivel atómico o lo que se conoce como mecánica cuántica.

Ahora explicare las diferencias entre un ordenador normal y un ordenador cuántico.

La principal diferencia que existe entre un ordenador cuántico y uno normal es que mientras éste

maneja bits, el cuántico utiliza qubit.

Los ordenadores comunes, trabajan con un sistema de

numeración, conocido como sistema binario (ceros y unos),

este código es el encargado de a través de transistores,

comunicar ausencia o presencia de energía, es decir, un

encendido o apagado, un uno (1) o un cero (0).

Los ordenadores cuánticos, utilizan un fenómeno físico conocido como “superposición“, donde les da

la posibilidad de que objetos realmente pequeños como electrones o átomos puedan existir en dos

lugares simultáneamente al mismo tiempo, lo que quiere decir, que computadoras con procesadores

superpuestos puedan utilizar los llamados qubits (bits cuánticos) que son unidades cuyas propiedades

se basan en la mecánica cuántica que nos dice que un objeto, a escala microscópica, puede tener varias

propiedades al mismo tiempo, y contradictorias, como estar en dos o tres o incluso cuatro sitios a la vez

, tiene la capacidad para estar en los estados de encendido y apagado al mismo tiempo. Así estas serian

muchísimo más rápidas que los ordenadores convencionales, pudiendo resolver ciertos problemas

matemáticos con certera y buena velocidad.

Los prototipos construidos hasta ahora apenas tienen siete átomos. Nos permiten sumar, restar o

factorizar un número como 15. La próxima frontera es llegar hasta ordenadores de 50 o 100 qubits. Un

ordenador de 500 qubits, con todas las combinaciones posibles de sus estados superpuestos,

equivaldría a uno convencional con un número de procesadores inimaginable, de 10 elevado a 150:

billones de veces más rápido que los actuales.

Nanotecnología aplicada en el ámbito militar

Actualmente, en diferentes países donde el comercio de armas es notable, la creación y modificación de

ramas mediante la nanotecnología está tomando cada vez más importancia con el fin de cambiar las

estrategias militares.

Esta busca mejorar no solo las armas que se utilizan sino también la participación del soldado al

momento del combate. Actualmente, el Instituto de Nanotecnologías del

Combatiente, (institución creada por el ejército estadounidense) se ha

concentrado en mejorar el desempeño de los soldados a la hora del combate

y para ello han diseñado botas con paquetes potenciados inter construidos

que le permitirán al soldado brincar encima de muros de más de 7 m de

altura. Otro método para mejorar el desarrollo en cuanto a las capacidades

físicas del soldado, es la reducción del peso que ellos tienen equipado de 65

kilos a 20 kilogramos mediante una malla molecular.

La nanotecnología en el ámbito militar también trata de ser “una barrera de

defensa”. Por ejemplo, el Instituto de Nanotecnologías del Combatiente se

encuentra trabajando en el desarrollo de un “exo” esqueleto (armadura) que no es solo a prueba de

balas, sino que se transforma en un molde médico para aliviar alguna extremidad rota y que incluso

puede usarse como arma ofensiva. También se están creando nano recubrimientos plásticos para la

ventanearía de los aviones ya que estas son a pruebas de ralladuras que puedan obstruir la visión.

Incluso se busca crear un uniforme “nano camuflaje” que hagan invisible al soldado a la hora del

combate.

Hay una serie de elementos que se buscan crear por medio de la nanotecnología y que son

innovaciones en lo militar como lo son:

• “Persianas venecianas”: diseñadas para la protección de los ojos del combatiente de rayos láser

cegador.

• Mediante los nano-materiales se busca mejorar el desempeño de máscaras anti gases.

• Sensores miniaturizados para la detección en campo de gentes biológicos/químicos explosivos.

• También se busca contrarrestar la guerra biológica para evitar que un agente patógeno entre al

cuerpo.

• El uso de MEMS, dispositivos inteligente micrométricos que permitirán la comunicación y la acción

bajo órdenes desde el sitio e instante deseado.

A pesar de que la nanotecnología en el campo militar presentará ventajas en cuanto a las defensas de

algunos países, el riesgo que se corre con ella es aún mayor ya que las armas estarían por todos lados

debido a los materiales que utilizan y a los múltiples usos de la nanotecnología.

Nanotecnología en la construcción

Actualmente se está iniciando la implementación de la nanotecnología en otros campos, tales como la

construcción con el objetivo de mejorar las aplicaciones estructurales que a su vez nos llevan a mejorar

también los materiales que se utilizan, tanto en su desarrollo como en su impacto en el medio

ambiente.

Esta aplicación de la nanotecnología a la construcción también sirve como una de las tecnologías claves

para el desarrollo de una nueva capacidad tecnológica y de mercadeo

innovador. Al combinar diferentes materiales de construcción con una

serie de innovaciones, se puede promover tanto la plusvalía del producto

como sus nuevas técnicas de utilización y estilo de construcción.

A través de la nanotecnología se pueden desarrollar materiales mucho

más resistente que los convencionales. Estos materiales reciben el nombre de nano-materiales y se

definen simplemente como materiales desarrollados con al menos una dimensión en la escala

nanométrica (una dimensión entre 1-100 nanómetros). Este está subdividido en tres partes que son:

nanopartículas, nanocapas y nanocompuestos. Los nano- materiales presentan una serie de ventajas

entre las que se encuentran su resistencia, su duración y su costo que sorprendentemente es el mismo

que el que poseen los materiales en la actualidad. En adición a estas ventajas, se encuentran también la

reducción de recursos naturales y la reducción en cuanto a la generación de residuos. Como desventaja

o principal inconveniente, se encuentra que no todos los nano-materiales van a ser biológicamente

inertes y no se sabe cuáles son los daños que podría causar.

Entre los materiales que se encuentran en proceso de creación, involucrados con la nanotecnología aplicada a la construcción se encuentran:

• Pinturas con propiedades de auto-limpieza y protección anti-

grafiti ecológicas sin disolventes las cuales se secan en unos 3

segundos aproximadamente y que resultan ser mucho más

económicas que las pinturas convencionales.

• Protecciones para lunas de vidrio y puertas.

• Fachadas autolimpiantes como acabados invisibles para piezas de acero inoxidable que eliminan

manchas o huellas en la superficie. Hay algunas fachadas que se limpian solas con la luz o la

humedad reduciendo así costos notables en cuanto al mantenimiento.

• Recubrimientos de grosor nanométrico que protegen el acero de la corrosión

• Identificación y reparación automática de brechas o agujeros en el asfalto.

• Sensores de vigilancia por si se presenta alguna anomalía o riesgo en las edificaciones.

• Auto arreglos de las barreras protectoras en las carreteras.

• Nanocemento: se refiere a cementos con tamaño de partículas nanométricas. Este proyecto aún

se encuentra en desarrollo y presenta dos derivaciones: cementos para industria del concreto y

cemento para cementaciones de pozos petroleros. A su vez representa un cambio favorable

para el medio ambiente ya que reduce la emisión de CO2 entre un 40% y un 55%.

• Gaia: primer nanoproducto en reemplazarla micro sílice, lanzado en el 2003 y con múltiples

beneficios: ahorra cemento hasta un 40%, no contamina el medio ambiente y no afecta la salud

de sus operadores. Es mucho más rápido y fuerte que el micro sílice común.

Nanotecnología en la agricultura y en los alimentos

La nanotecnología se ha desarrollado mucho en los últimos años.

Cada vez nos ofrece más oportunidades de desarrollar al máximo los

productos que hemos estado utilizando desde hace muchos años.

La nanotecnología aplicada a la agricultura es el segundo gran

usuario después del sector de la energía según la Universidad de

Toronto.

A su vez, representa una nueva forma de progreso de la humanidad

mediante la creación de nano-materiales que puedan ser aplicados en la investigación agrícola y en los

métodos de diagnóstico de la inocuidad alimentaria. Sus usos en este campo pueden ser pocos en

comparación con otros campos, pero sin embargo varían.

La nanotecnología en los alimentos representa una inversión para diferentes compañías ya que permite

la creación de alimentos más sanos y de mejor sabor. Actualmente su uso se limita a la adición de

compuestos saludables y el desarrollo de envases que prologuen su fecha de caducidad.

Uno de los objetivos que busca la nanotecnología en los alimentos consiste en permitirle al consumidor

personalizar los alimentos de acuerdo a su preferencia.

Uno de sus usos consiste en medir el transporte de proteínas dentro de células alimenticias lo que no

solo representa un avance en la agricultura sino también en la medicina.

A su vez, existen proyectos que buscan destruir las plagas que afectan constantemente la producción

agrícola, sin dañar el medio ambiente al contrario de los plaguicidas. Esto se logra mediante la

penetración de las células de los alimentos por medio de nano partículas. Este proyecto está en

investigación en institutos de investigación agrícola en México e India y se está llevando a cabo con

nano partículas plaguicidas para observar cómo funcionan.

Otros proyectos conllevan a la investigación de bacterias

patógenas en los alimentos para su detección rápida y

portátil. Los análisis contra estas bacterias se efectuarían

en los mismos establecimientos agrícolas sin necesidad de

mandarla a los laboratorios primero. El desarrollo de este

proyecto consiste en nano-cables que permitan

determinar la presencia, concentración y el tipo de

contaminación en los alimentos. Para ello se les asigna a

cada nano cable, un patrón de barras tanto plateadas

como doradas que luego son depositadas en una cinta.

Luego se coloca sobre el alimento un procesador electrónico se encargará de saber qué agentes

patógenos están presentes y cuál es su concentración. Esta detección solo durará unos 15 minutos

aproximadamente.

También se podrían detectar diferentes sustancias químicas como la detección de residuos procedentes

de plaguicidas. Esto sería posible gracias a nano partículas que emitan luz. También permitiría la

producción de alimentos “inteligentes” en donde su fecha de caducidad podrá ser extendida

permitiendo así el transporte a distancias mayores. Incluso se plantea la aplicación de nano materiales a

diminutos códigos de barra los cuales serían muy útiles para el rastreo de los alimentos permitiendo así

la lectura electrónica.

Otros usos de la nanotecnología en los alimentos sería la extracción de moléculas en algunos de estos

como en la leche, que es posible extraer moléculas contra la osteoporosis y la psoriasis. La extracción

de ciertas moléculas en la leche podría ayudar a los bebes a tener una leche más adecuada para su

metabolismo.

Algunas ventajas de la nanotecnología en los alimentos incluyen la mejor absorción de nutrientes y el

desarrollo de aditivos que puedan ser absorbidos con facilidad en nuestro cuerpo (aparte de algunos ya

mencionados).

La nanotecnología permite extender la fecha de caducidad de ciertos alimentos mediante la creación de

envases más ligeros, flexibles con mayor resistencia al calor, luz; capaces de absorber oxígeno y

humedad. Todo esto mediante la creación de nano-materiales. A largo plazo, se busca la creación de

materiales que cambien de acuerdo a las condiciones internas o externas y de materiales que se auto

reparen si sufren algún daño. También se quiere lograr el cambio de color de los envases en caso de

contaminación o deterioro, mediante nano-sensores incorporados en el envase para detectar

cantidades minúsculas de agentes químicos.

Nanotecnología para teléfonos celulares

Actualmente, los investigadores de los laboratorios Bell están desarrollando teléfonos celulares a nano

escala, estos consisten en transmisores de radio con un diámetro aproximado a la hebra de un cabello.

Como ya hemos mencionado en las aplicaciones anteriores, aquí la

nanotecnología serviría para una mejor funcionalidad, reducir costos y

para ahorrar energía.

Como no era de extrañarse, la empresa de celulares NOKIA no se

queda atrás con la implementación de la nanotecnología.

El prototipo Nokia Morph fue presentado en la universidad de

Cambridge, con sus particularidades de flexibilidad, material

transparente, ahorro de consumo de energía gracias a nanofibras,

pueden cambiar de forma, superficies autolimpiables, entre otras.

También tiene sensores que serían capaz de detectar el nivel de contaminación de la luz o el sonido.

Lo más probable es que estará listo dentro de 7 años.