NANOTECNOLOGIA E INGENIERIA QUIMICA

INTRODUCCION Con la disminucin de los chips y su aumento en velocidad y capacidad de almacenamiento, los computadores permiten realizar una mayor cantidad de clculos matmticos en menos tiempo, lo que permite una exponente celeridad en la conclusin de proyectos.Pero dentro de los cambios ms dramticos que ha sufrido la ingenera qumica es la exponencial importancia de la biologa y la bioqumica, necesarios en procesos de fermentacin, tratamiento de aguas, bioseparacin e ingeniera biomdica, sta ltima hasta hace poco dominada solo por ingenierios elctricos y mecnicos.Lo anterior se puede explicar con los fundamentos moleculares que tiene la biologa y que el ingeniero ha empezado a utilizar a su beneficio en las diferentes plantas de proceso con sentido social, sin olvidar que las nuevas tcninas de generacin de energa estn apuntando a la biomasa.Por otro lado, siendo la ingeniera qumica una ciencia aplicada que trabaja con molculas, el estudio a escala nanomtrica ha sido siempre parte de la profesin. Sin embargo, el conocimiento y la manera de pensar bajo el concepto de nanotecnologa ha abierto nuevas e impensables posibilidades, especialmente en materiales.De ah, que la Ingeniera qumica se encuentre hoy tan ligada a procesos y productos para la biomedicina, una vez que las nanoparticulas han sido desarrolladas inicialmente para ser parte en quimioterapias en la lucha contra el cncer.Una de las grandes ventajas que posee el ingeniero qumico es la de moverse de una escala a otra sin perder la claridad de los conceptos ni las magnitudes. Tal caractersitca le permite internarse en el mundo nanomtrico y emerger para disear los productos y los procesos para las diferentes industrias que lo requieran.Adems elIngeniero en Nanotecnologa y Ciencias Qumicases un profesional con una slida formacin en ciencias qumicas que se especializa en la ingeniera molecular para el desarrollo de nanomateriales y materiales avanzados. Tiene competencias profesionales que le permiten disear, caracterizar y construir molculas y materiales para la obtencin de productos nano y macro estructurados para la industria farmacutica, biomdica, cosmtica, de biomateriales y productos de consumo. Aprovecha las propiedades particulares de los nanomateriales para la generacin de fuentes alternativas de energa y el cuidado del medio ambiente.

LA NANOTECNOLOGA: APLICACIONES DE LA QUMICA EN LA INGENIERA DE ALIMENTOS

ResumenEn las ltimas dcadas se ha hecho evidente el vertiginoso desarrollo de nuevas tecnologas para el mejoramiento agrcola de cultivos y tratamientos de alimentos, se trata de maximizar su produccin y distribucin, adems de la conservacin postcosecha y almacenamiento eficiente que permita garantizar la vida til y disponibilidad de los alimentos con la intencin de obtener alimentos inocuos y sanos. Entre las tecnologas emergentes se encuentra la nanotecnologa, entendida como aquella tecnologa en la cual los materiales y estructuras se encuentra a una escala nanomtrica, es decir un tamao alrededor de hasta 100 nm (1 nm equivale a 10-9 m), o sea, la milmillonsima parte de la unidad mtrica. Los nanomateriales adquieren propiedades y caractersticas distintas que las de mayor escala, en este sentido la Qumica y la Ingeniera juegan un papel fundamental en el estudio de estos nuevos productos a nanoescala. Adems, promete la creacin de varios tipos de nanomateriales aplicables en la investigacin agrcola, mtodos de diagnsticos de inocuidad alimentaria y en procedimientos de restauracin ambiental, entre otros. Sin embargo, es necesario evaluar no solo los beneficios que aporta, sino tambin los posibles riesgos que pueden traer consigo las nanopartculas y el impacto ambiental sobre su degradacin. El presente artculo, es producto de una investigacin de tipo documental y se efectu a travs de la revisin crtica de artculos cientficos para el anlisis del estado del arte del conocimiento acerca del uso de la nanotecnologa y la creacin de nanomateriales apoyados en la Ingeniera de Alimentos a partir de investigaciones en este campo y su aplicacin en la agricultura y produccin de alimentos.

IntroduccinActualmente, los avances en el estudio cientfico de la materia a escala atmica han permitido consolidar un nuevo campo de conocimiento, la nanotecnologa, cuyas implicaciones sociales han sido ms profundas que las sucedidas con cualquier otra tecnologa en los ltimos siglos desde la Revolucin Industrial. En efecto, Barrere y col (2009) han considerado a la nanotecnologa como la nueva revolucin industrial p. 28, por el impacto geopoltico que puede ser estratgico para el desarrollo cientfico, tecnolgico y socioeconmico mundial.En general, la nanotecnologa representa un potencial para el desarrollo cientfico y tecnolgico global, sin embargo, el rpido y creciente desarrollo de esta tecnologa ha vuelto inevitable el debate sobre las implicaciones ticas en sus aplicaciones y usos. Barrere y col (2009), plantean la susceptibilidad en temas como la equidad, el incremento en la brecha entre pases ms y menos industrializados; el medioambiente, los nanomateriales como posibles contaminantes; laseguridad, dispositivos no detectables y nuevas armas; y la biotecnologa, modificacin de organismos vivos, entre otros p. 28. Por tanto, los acuerdos internacionales y las instituciones, con las regulaciones existentes y las que deben crearse, estn destinadas a prevenir los usos destructivos o accidentales que puedan producirse y fomentar la investigacin para explorar los posibles impactos medioambientales y principalmente los efectos sobre la salud.

La Nanotecnologa puede definirse como la creacin y diseo de materiales y dispositivos a nanoescala capaces de cumplir una funcin especfica, y la explotacin de fenmenos y propiedades de la materia a escalas nanomtricas, es decir un tamao alrededor de hasta 100 nm (1 nm equivale a 10-9 m), o sea, la milmillonsima parte de la unidad mtrica, o bien la millonsima parte de un milmetro. En esta escala se encuentran las dimensiones de las partculas atmicas y moleculares. Segn Molins (2008) el tamao de un tomo oscila entre 0,1 y 1 nm, mientras que las molculas simples pueden estar entre 1 y 10 nm, los virus entre 10 100 nm y las bacterias de 1.000 a 10.000 nm p. 38. Por su parte, Miller y Senjen (2008) mencionan que la molcula de ADN mide 2 nm, una molcula de protena 5 nm y un glbulo rojo 7.000 nm p. 1. Por ello, se considera la importancia en el manejo y manipulacin de la materia a nanoescala como parte fundamental para el avance de esta tecnologa. Esto ha sido posible por el desarrollo de instrumentos microscpicos potentes que permiten realizar mediciones a nanoescala como lo plantea Cuberes (2007) la implementacin de nuevas tcnicas de microscopas han permitido la caracterizacin de materiales a escala nanomtrica e incluso su manipulacin p. 3.

La Red Venezolana de Nanotecnologa (2010), afirma que al igual que la biotecnologa y las tecnologas de informacin, la nanotecnologa surge de la fusin de mltiples disciplinas como la ingeniera, la fsica y la qumica moderna, introduciendo una novedad cualitativa p. 2. De all su carcter transdisciplinario, y tambin su potencialidad de converger con otros campos de investigacin y del conocimiento introduciendo nuevos modos en los procesos de produccin de bienes y servicios. Por esta razn se considera una de las nuevas tecnologas emergentes como se ha presentado en artculos de investigacin por la comunidad cientfica. Asimismo, las ventajas que implica la relacin entre esta nueva tecnologa pueden ser ilustradas ampliamente, en este caso particular, se expondr la nanotecnologa con la qumica y la ingeniera de alimentos para la elaboracin de nanomateriales capaces de proporcionarle nutrientes a las plantas de manera ms eficiente, por ejemplo partculas nanomtricas emulsionadas que se mezclan completamente con agua y se emplean en la produccin de cultivos hidropnicos maximizando su aprovechamiento, como lo exponen Miller y Senjen (2008). Igualmente ocurre con la obtencin de aditivos alimenticios, por ejemplo una base de licopeno sinttico de 200 nm usado como antioxidante de alimentos, jugos y bebidas, cereales, entre otros.Nanotecnologa y NanocienciaComo se ha mencionado, la Nanotecnologa es una nueva tecnologa emergente sustentada en la ingeniera, la fsica y la qumica moderna, para producir dispositivos o materiales a nanoescala y la capacidad para caracterizar, disear, producir y controlar dichos materiales. Desde un punto de vista prctico, esta tecnologa constituye un conjunto de tcnicas diferentes, pero que tienen en comn el tamao a las que operan, la nanoescala, es decir la milsima parte de lo que hasta hace pocas dcadas se conoca como microescala o escala microscpica como lo seala la Red Venezolana de Nanotecnologa (2010).Es importante sealar, a partir de las definiciones dadas por varios autores, la diferencia entre nanotecnologa y nanociencia. En este sentido, Barrere y col (2009) explican que la nanociencia son generadoras del conocimiento bsico sobre esta fenomenologa especfica a la escala mesoscpica, tanto desde el punto de vista de la fsica como de la qumica y la biologa p. 27. Por su parte, Coppo (2009) sostiene que los progresos actuales pueden calificarse ms bien de nanociencia, cuerpo de conocimiento que sienta las bases para el futuro desarrollo de una tecnologa basada en la manipulacin detallada de las estructuras moleculares p. 62. Esencialmente, la nanociencia puede ser definida como el estudio de la materia a nivel de nanoescala (atmica y molecular) y la generacin de conocimiento en esta rea a travs de la aplicacin de mtodos experimentales que permitan observar, explorar, analizar y establecer teoras que la sustenten.

NanomaterialesLos Nanomateriales son todas aquellas estructuras moleculares creadas y diseadas a partir del manejo atmico de la materia, con caractersticas nicas y nuevas, diferentes a las del material original de los que se derivan, as como lo plantea Molins (2008). Por su parte, Cuberes (2007) establece las propiedades de los nanomateriales dependen de cmo estn orientados los tomos que los constituyen. Adems, cuando se manipula la materia a escala atmica y molecular, se ponen de manifiesto fenmenos y propiedades nuevas p. 1. Asimismo, explica Coppo (2009) que a tal escala, la materia adopta propiedades muy diferentes de las que exhibe a gran escala p. 63. De estas consideraciones, se indica que los Nanomateriales son ms fuertes, ms resistentes, ms ligeros, mejores conductores, ms porosos y menos corrosivos, lo que los convierte en materiales con propiedades extraordinarias en comparacin con los correspondientes materiales existentes. Para ilustrar esto, se pueden mencionar los fullerenos o buckyballs, nanotubos, dendrmeros, puntos cunticos, nanoenvolturas, nanogotas y nanorobots, entre tantos. En efecto, las partculas a escala nanomtrica siguen las leyes de la fsica cuntica, sostiene Molins (2008) a nivel de nanopartculas, pueden ocurrir cambios en las propiedades qumicas, elctricas, magnticas, mecnicas y biolgicas del material que lo diferencia del correspondiente en su forma normal, sin alterar su composicin qumica p. 40. Por estas razones se puede inferir que las caractersticas nuevas que presentan las nanopartculas se basan en su flexibilidad, resistencia, conductividad, tensin superficial e incluso la coloracin.

Figura 1. Fullereno o Buckybola C60

Entre los nanomateriales de primera generacin se encuentran los fullerenos, especficamente la buckybola, denominacin dado el parecido a la esfera geodsica de Buckminster Fuller; son estructuras diminutas con base en carbonos configurados en forma similar a un baln de ftbol. Por ejemplo, en el caso de la agricultura se tiene, nanocpsulas esfricas para transportar fertilizantes y agroqumicos. En la ingeniera de alimentos se cuenta con nanopartculas que contienen potenciadores del sabor y nanopartculas para mantener la viscosidad delproducto alimenticio, entre otros.

Otra de las configuraciones de fullerenos en forma cilndrica, como un tubo o una red alambre enrollado, se tienen los nanotubos, con alta flexibilidad y extraordinaria resistencia. Estos y otros nanomateriales se han utilizado ampliamente en electrnica, computacin, energa y combustibles, materiales de construccin, textiles, medicina, medioambiente, suelos, tratamiento de aguas, deportes, industria automotriz hasta el usocondenable en armamentos.

Figura 2. Nanotubo de carbono

Usos de los Nanomateriales en Agricultura y AlimentosAntes de abordar este tpico fundamental, es necesario definir el concepto de nanoalimentos que ser citado en adelante. Segn Miller y Senjen (2008), los nanoalimentos son todos aquellos alimentos que han sido cultivados, procesados, tratados o empacados utilizando las tcnicas o herramientas nanotecnolgicas p. 2. Los autores citados exponen en su artculo una lista de nanoalimentos, aunque confiesan dada la renuencia de los fabricantes de alimentos a entablar un dilogo sobre el uso de la nanotecnologa, es probable que nuestra lista solo represente una fraccin de los nanoalimentos disponibles comercialmente p. 2. Sin embargo, es notable el hecho de las aplicaciones de la qumica y la ingeniera de alimentos en el diseo de nanomateriales que le proporcionen caractersticas favorables tanto a los cultivos como a los alimentos. Por su parte, Coppo (2009), establece la utilidad de insumos agrcolas a nanoescala, entre las que destaca: mejora de la produccin, agricultura de precisin, plaguicidas, herbicidas, invernaderos, reduccin del uso de agua de riego, suelo, fertilizantes y fitosanitarios, deteccin de niveles de agua, nitrgeno, nutrientes, plagas, polen y agroqumicos p. 68. En este orden deideas, Molins (2008), afirma que las posibilidades de las nanopartculas de penetrar las clulas es el de un nanoplaguicidas que atacara la pelcula que recubre la semilla de las malezas p. 42. La creacin de estas nanopartculas se les atribuye a la investigacin conjunta de institutos agrcolas de Mxico e India, cuyos resultados se basan en la detencin de la germinacin, porque las partculas del suelo no podrn impedir la deposicin del nanoplaguicida en el lugar donde seencuentra las semillas de la maleza.

Tabla 1: Lista de aplicaciones en nanoalimentosEn Agricultura En Procesamiento deAlimentos

En Envasado deAlimentos

En SuplementosNanocpsulas para transportar pesticidas, fertilizantes y otros agroqumicos

Transporte de hormona de crecimiento y vacunas

Nanosensores para el monitoreo de las condiciones de suelo y del crecimiento de la cosecha

Nanochips para identificacin

Nanosensores para la deteccin de patgenos animales o vegetales

Nanopartculas para transportar ADN a las plantas (ingeniera gentica)

Nanocpsulas para mejorar la biodisponibilidad de los nutracuticos en ingredientes estndar,como los aceites vegetales Nanocpsulas que tienen potenciadores del sabor

Nanopartculas que contienen agentes utilizados para mantener la viscosidad del producto

Nanocpsulas quecontienen infusiones a base de esteroles vegetales para remplazar el colesterol dela carne Nanopartculas que remueven qumicos o agentes patgenos en alimentos Nanoemulsiones para una mejor disponibilidad y dispersin de nutrientes

Anticuerpos adheridos a nanopartculas fluorescentes

Nanosensores biodegradables para el monitoreo de temperatura y humedadNanofilms utilizados como barreras para prevenir el dao del alimento y la absorcin de oxgeno

Nanosensores electroqumicos para detectar el qumico etileno

Nanopartculas antimicrobianas y fungicidas

Envases ms ligeros, fuertes y resistentes alcalor con nanopartculas desilicatos

Nanopolvos que aumentan la absorcin del nutriente

Nanoencapsulacin de nutracuticos para una mejor absorcin y estabildad Nanopartculas que distribuyen nutrientes alas clulas de manera ms eficiente sin afectar elcolor o sabor del alimento. Nanopartculas con vitaminas para una mejor absorcin de las mismas

Nanopolvos que aumentan la absorcin del nutriente

Nanopolvos que aumentan la absorcin del nutrienteFuente: Yez y Jarrn (2009)

Aplicaciones de la Nanotecnologa en la Ingeniera de AlimentosEn un estudio realizado en la industria Suiza se realiz un muestreo con 197 compaas de las cuales 43 declararon usar o producir nanopartculas, 11 importaron y comercializaron productos que contenan nanopartculas, especialmente derivadas de Ag, Al, Fe, Si, Ti y Zn; del total, las industrias de alimentos fueron las que emplearon mayores cantidades de nanopartculas, como lo aseguran Schmid y Riediker (2008). Por otro lado, Cintas Izarra (2006), asegura que el uso de la nanotecnologa en la industria alimentaria est en despegue, investigando su impacto en elfortalecimiento de la calidad y seguridad de los alimentos a travs del uso de biosensores. Entre los biosensores destacan: nanochips, microarrays, nariz y lengua electrnica, anlisis de composicin, estimacin de la vida til y frescura, deteccin y neutralizacin de microorganismos alterantes y patgenos, aditivos, frmacos, toxinas, metales pesados, plaguicidas, fertilizantes, contaminantes abiticos, deteccin de factores antinutricionales y alrgenos. Adems, el control de procesos, envases activos y nanoenvases, desarrollo de nuevos alimentos, gastronoma molecular, alimentos interactivos, funcionales, nutritivos y ms saludables, mejores caractersticas organolpticas y reolgicas, en fin, mejora en la calidad y costos de produccin.Actualmente se estn desarrollando investigaciones de otras aplicaciones como la deteccin rpida, porttil y simultnea de agentes patgenos en los alimentos como la Salmonella, Escherichia Coli, y la Listeria monocytogenes. En este sentido, Roach (2006) establece de acuerdo a los investigadores que han trabajado con ste mtodo de anlisis, en el proceso se emplean nanocables y anticuerpos de modo que se puedan determinar simultneamente la presencia y el tipo de contaminacin, as como su concentracin. El mtodo consiste en asignarle a cada nanocable un patrn reconocible de barras plateadas y doradas, del tipo de un cdigo de barras minsculos, y se depositan en una cinta. Luego, se colocan bacterias o virus patgenos especficos en cada nanocable. Para ilustrar esta tcnica se toma como ejemplo lo siguiente, el nanocable A con el anticuerpo de Salmonella y el nanobable B el de E. coli; Durante el uso, estas cintas se colocan sobre la carne u otro alimento, y en presencia de Salmonella las clulas se unirn con el anticuerpo correspondiente al nanocable A. la deteccin se hace posible mediante la aplicacin de solucin fluorescente que contiene multitud de anticuerpos, luego los nanocables son expuestos a los anticuerpos fluorescentes y agentes patgenos, esto se conoce como inmunoensayo. Como cada nanocable es reconocible por sus bandas plateadas y doradas, un procesador electrnico indicar el instante en que agentes patgenos estn presentes y su concentracin. A continuacin se muestra una lista de alimentos, materiales de empaque y productos agrcolas que contienen nanomateriales diseados a travs d la Nanotecnologa y la Ingeniera de Alimentos.

Tabla 2: Lista de algunos alimentos, materiales y empaques de alimentos y productos agrcolas que contienen nanomateriales

TIPO DE PRODUCTONombre producto y Nano-contenido fabricantePropsito

SuplementoNutricionalPolvo nano-farmacutico JaulasMicrohidrin, RBC moleculares de 1Microhidrin de tamao nano, tiene potenciaincrementada y biodisponibilidad. Exposicin

Lifesciences

Bebida Nutricional Chocolate Oat, mezcla para bebida nutricional, Toddler Health

a 5nm, hechas decomplejo hdrido- slice mineral Partculas de hierro de 300nm (SunActive Fe)

a humedad libera iones H y acta como unpoderoso antioxidante

Partculas de hierro de tamao nano han incrementado la reactividad y la biodisponibilidad

MaterialcontactoenconTabla de corte de nano-plata, A-Do GlobalNano-partculasde plataPartculas de nano-plata han incrementadopropiedades antibacteriales

alimentos de cocina)(equipo

Material contactoen conMug para beb de nano-plata, Baby DreamNano-partculasde plataPartculas de nano-plata han incrementadopropiedades antibacteriales

alimentos (vajilla)Material en contactocon alimentos (batera de cocina) Empaque de comida

Empaque de comida

Batera de cocina antibacterial, Nanocaretech/ NCT

Adhesivo para contenedores de hamburguesa McDonalds, EcosynthetixEmpaque plsticoDurethan KU 2-2601,Bayer

Nano-partculas de plata

Nano-esferas de almidn de 50nm a 150nm

Nano-partculasde slice en un nano-compuesto basado en polmero

Partculas de nano-plata han incrementado propiedades antibacteriales

Estas nano-partculas tienen 400 veces el rea de superficie de las partculas de almidn. Cuando son usadas como un adhesivo, requieren menos agua y por lo tanto- menos tiempo y energa de secadoNano-partculas de slice en plstico previene la penetracin de oxgeno y gas al empaque, extendiendo la vida del producto sobre el mostradorAditivo de comida Preservante Aquasol,AquaNova

Cpsula a nano- escala de substancias lipoflicas oinsolubles en agua

Ingredientes activos circundantes dentro de nano-cpsulas solubles, incrementan la absorcin dentro del cuerpo (incluyendo clulas individuales)Tratamiento para crecimiento de plantas

PrimoMaxx, Syngenta Emulsin de partculas de tamao 100nm

Usando partculas de tamao nano se incrementa la potencia de ingredientes activos, reduciendo potencialmente la cantidad a ser aplicadaFuente: Miller y Senjen. (2008)

MtodosLa presente investigacin es de tipo documental, y se efectu a travs de la revisin crtica y analtica de artculos cientficos para el anlisis del estado del arte del conocimiento acerca del tema en estudio.

Resultados y discusionesEn este artculo se han presentado de forma general, con una visin terica, los conceptos bsicos asociados a la nanotecnologa, el desarrollo de nanopartculas, la relacin entre la nanotecnologa y la ingeniera de alimentos para su aplicacin en la agricultura y produccin de alimentos, con las implicaciones en la salud y el medioambiente, adems de la situacin actual del panorama mundial y el caso del potencial de esta tecnologa emergente en el desarrollo de nuevos productos alimenticios. Se estima que en la actualidad existen en el mercado ms de 600 nanoalimentos y casi 500 aplicaciones en envases de alimentos.A pesar de los grandes beneficios en la aplicacin de la nanotecnologa en el diseo y creacin de nanoalimentos que se ha presentado en este artculo, se considera necesario resaltar los posibles riesgos de esta tecnologa sobre la salud y el medio ambiente. En este sentido, la produccin, uso y disposicin de alimentos, empaques alimentarios y productos agrcolas que contienen nanomateriales manufacturados resultan inevitables su liberacin y deposicin en el medio ambiente. Los limitados estudios que analizan los efectos ecolgicos de los nanomateriales no han permitido demostrar el nivel de toxicidad y los posibles daos ambientales, sin embargo, varios pases han comenzado a proponer regulaciones en su uso. Este es el caso de Estados Unidos, que a travs de la Agencia de Proteccin medioambiental ha formado un comit recientemente para establecer las regulaciones necesarias, pero hasta la fecha no se ha avanzado lo suficiente. Por otro lado, los nanomateriales y nanotecnologa han sido prohibidos en alimentos orgnicos por la Asociacin de Suelos de Inglaterra. Ms aun, el problema de legislacin se agrava, debido a que los nanoalimentos, al igual que los alimentos genticamente modificados, no estn etiquetados, el pblico no est al tanto del consumo de los mismos, motivos por los cuales se considera necesaria la discusin de los posibles riesgos de esta tecnologa en aras de garantizar alimentos inocuos a la poblacin.

ConclusionesLa Nanotecnologa ofrece un campo enorme de posibilidades para mejorar y aumentar la produccin de alimentos. Esta tecnologa emergente debe ser considerada un rea de conocimiento de suma importancia para la humanidad, debido al potencial en inocuidad alimentaria y proteccin ambiental. En este sentido, la nanotecnologa est permitiendo aplicacin en la fotocatlisis, un proceso en el que la luz fomenta una reaccin entre compuestos como residuos de plaguicidas y el nanomaterial, sin que este se consuma. En inocuidad de alimentos, la fotocatlisis podra aplicarse en la superficie de las frutas y hortalizas frescas para eliminar los residuos de agroqumicos txicos y destruir bacterias. Este proceso sera til en la descontaminacin del agua para consumo humano y usos agrcolas.Aunado a esto, los nanoalimentos prometen la habilidad de modificar las caractersticas organolpticas de los alimentos de acuerdo al gusto y necesidades nutricionales del consumidor. Actualmente, se estn empleando nanoalimentos para aumentar la vida til del producto, alertar al consumidor si el alimento est contaminado y reparar los envases daados. Adems, el uso de nanopartculas con antioxidantes encapsulados que resisten el paso por el tracto intestinal y llegan al torrente sanguneo con mayor concentracin aumentando la capacidad nutricional en beneficio de la salud.Finalmente, no slo es necesario evaluar los potenciales riesgos en el uso de la nanotecnologa en la ingeniera de alimentos como se ha mencionado, sino tambin propiciar la investigacin en este fascinante campo para contribuir al avance de la tecnologa en el futuro.NANOTECNOLOGA APLICADA AL AGUA:Las Naciones Unidas tienen como una de sus principales preocupaciones el tema del agua, debido a unos datos muy significativos ya que casi la mitad de la poblacin mundial no dispone de un sistema bsico de sanidad y alrededor de 1.5 billones de personas en todo el mundo no disponen de agua potable o limpia.Cada da mueren en todo el mundo miles de nios por enfermedades relacionadas con el agua. Todo esto podra ser evitado con un tipo de tecnologa muy econmica y muy bsica.Ante este evidente problema varias empresas han financiado la construccin de ciertos aparatos que son capaces de detectar cuando el agua est contaminada y tambin ayudan a abastecer a las zonas ms afectadas por la falta de agua potable. Un ejemplo de estas empresas es Nanotechnology Victoria que destin el pasado ao 245.000 dlares para este fin.Solo el 9% de toda el agua consumida en el mundo se emplea en uso domstico, frente al 19% que se utiliza en la industria y el 67% destinado a la agricultura.Pero pese a estos datos podramos reducir el consumo de agua entre un 50 y un 90% con el simple hecho de tratar y reciclar el agua de uso domstico, o si trasladsemos gran parte de la agricultura a invernaderos (ya que la fabricacin molecular reemplazara a gran parte de la produccin industrial). Y si consiguisemos trasladar gran parte de la actividad agrcola a invernaderos, podramos recuperar mucho del agua utilizada a travs del tratamiento y reciclaje de runoff y la deshumificacin del aire residuo.Otra ventaja de la agricultura en invernaderos es que se requiere menos mano de obra y menos terreno que en la agricultura tradicional ya que esta ultima se realiza en terrenos al aire libre y est, en cierta medida, influenciada por las condiciones meteorolgicas como por ejemplo las sequas o cambios estacionales (cosa que no influye en la agricultura en invernaderos).Hablamos de nanotecnologa en la agricultura ya que gracias a esta ltima podramos construir invernaderos a un coste muy bajo (con o sin aislamiento termal).Si cumplisemos este objetivo (trasladar a gran parte del sector de la agricultura a los invernaderos) conseguiramos un gran descenso en el consumo de agua, en la escasez de alimentos causada por cambios estacionales y tambin reduciramos el uso de terrenos. La nanotecnologa molecular puede ofrecer similares oportunidades en muchos otros mbitos.Hoy por hoy se desperdicia mucha agua por no ser 100% pura. Algunas nanotecnologas ya desarrolladlas pueden potabilizar agua contaminada para uso del sector agrcola incluso para uso del sector domstico. Estas nanotecnologas solo requieren dos cosas: una fuente modesta de energa y una fabricacin inicial. Por ejemplo, podemos eliminar el 100% de bacterias, virus y hasta prions mediante unos filtros fsicos con poros de una escala nanomtrica. Tambin podemos eliminar sales y metales pesados mediante una nanotecnologa de separacin elctrica que atrae a los iones a lminas supercapacitor.Por otro lado, la nanotecnologa puede convertir agua salada en agua potable. Ya que el instituto tecnolgico de Nueva Jersey est perfeccionando una tcnica de desalinizacin llamada separacin por membrana, la cual se lleva utilizando durante 20 aos. Esta tcnica de desalinizacin funciona de la siguiente manera: Primero se hace pasar agua salada caliente a travs de una delgada lmina de material, esta delgada lmina de material recibe el nombre de membrana.En esta membrana hay agujeros muy pequeos que reciben el nombre de nanoporos. Estos nanoporos son tan diminutos que solo permiten el paso del vapor de agua a travs de ellos, quedando atrs el agua lquida, las sales y los minerales. En el otor lado hay un deposito de agua fra, permitiendo as que cuando el vapor de agua atraviesa la membrana, este vapor se condensa (volvindose a convertir en liquido), por lo que el producto final obtenido es agua depurada y potable.

Prionsnanoporos

Separacin por membranas

Referencias

Barrere, R. (2009). La nanotecnologa en Iberoamrica situacin actual y tendencias. [Libro en lnea] Observatorio Iberoamericano de Ciencia, Tecnologa e Innovacin del Centro de Altos Estudios Universitarios coordinado por el Centro Argentino de Informacin Cientfica y Tecnolgica. Pp. 25-72. Disponible: http://www.oei.es/salactsi/nano.pdf

Cintas Izarra, L. (2006, Agosto 16). Nanotecnologa: la revolucin industrial del siglo XXI. [Pgina Web en lnea]. Disponible: http://www.madrimasd.org/blogs/alimentacion/2006/08/16/37553#comments

Coppo, J. A. (2009). Nanotecnologa, medicina veterinaria y produccin agropecuaria. Rev. Vet.[Revista en lnea], 20: 1. Pp. 61-71. Disponible: http://vet.unne.edu.ar/revista/20-1/RevVet_vol%2020_nro%201_2009-14_Nanotecnologia-Coppo.pdf