NANOTECNOLOGA

TABLA DE CONTENIDOS:CAPITULO 1:1QUE ES LA NANOTECNOLOGA?1Definicin1Conceptos fundamentales1HISTORIA3Personajes mas destacados:3Richard Feynman3K. Eric Drexler4Norio Taniguchi5Primera aparicin y popularizacin del trmino Nanotecnologa6Primeras investigaciones:6Siglo XXI8CAPITULO 2:9HERRAMIENTAS Y TCNICAS9Microscopa de barrido9Nano-litografa10Acercamiento de arriba hacia abajo10Acercamiento de abajo hacia arriba11INVESTIGACION ACTUAL12Nanomateriales:12Acercamientos desde el fondo hacia arriba:12Acercamientos desde arriba hacia abajo:13Acercamientos funcionales:13Especulativos:13CAPITULO 315APLICACIONES15Aplicaciones actuales:15Medio Ambiente15Energa15Medicina15Industria de Alimentos15Textil16Construccin16Electrnica16Tecnologas de la comunicacin e informtica16Agricultura16Ganadera16Cosmtica16Futuras aplicaciones:18ARTICULO CIENTIFICO19

TABLAS DE IMGENESImagen 1. Escala nanomtrica.2Imagen 2.Richard Feynman3Imagen 3. Eric Drexler.4Imagen 4. Norio Taniguchi5Imagen 5. Microscopio de fuerza atmica.7Imagen 6. Modelos de fullerenos7Imagen 7. Microscopio de barrido9Imagen 8. Microscopio acstico de barrido9Imagen 9. Nanotubos10Imagen 10. Artcullo cientfico19

TABLA DE ILUSTRACIONESIlustracin 1. Herramientas y tcnicas de investigacin.8Ilustracin 2 Aplicaciones de la nanotecnologa14

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I

CAPITULO 1: QUE ES LA NANOTECNOLOGA?

DefinicinLa nanotecnologa comprende el estudio, diseo, creacin, sntesis, manipulacin y aplicacin de materiales, aparatos y sistemas funcionales a travs del control de la materia a nanoescala, y la explotacin de fenmenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minscula, presenta fenmenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los cientficos utilizan la nanotecnologa para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades nicas.La palabra "nanotecnologa" es usada extensivamente para definir las ciencias y tcnicas que se aplican al un nivel de nanoescala, esto es unas medidas extremadamente pequeas "nanos" que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus tomos. En sntesis nos llevara a la posibilidad de fabricar materiales y mquinas a partir del reordenamiento de tomos y molculas. El desarrollo de esta disciplina se produce a partir de las propuestas de Richard Feynman (Breve cronologa -historia de la nanotecnologa).Conceptos fundamentalesLa nanotecnologa es la ingeniera de sistemas funcionales a escala molecular. Esto cubre tanto el actual trabajo como conceptos que son ms avanzados. En su sentido original, la nanotecnologa se refiere a la habilidad proyectada para construir elementos desde lo ms pequeo a lo ms grande, usando tcnicas y herramientas, que actualmente estn siendo desarrolladas, para construir productos completos de alto desempeo.Unnanmetro(nm) es la mil millonsima parte, o 109, de unmetro. Por comparacin, los tpicoslargos de enlacescarbono-carbono, o el espacio entre estostomosen unamolcula, estn alrededor de los 0,120,15 nmy la doble hlice de unADNtiene un dimetro de alrededor de 2nm. Por otra parte, la forma de vidaclularms pequea, labacteriadel gneroMycoplasma, tienen alrededor de 200nm de largo. Por convencin, la nanotecnologa es medida en el rango de escala de entre1 a 100 nmde acuerdo a la definicin usada por la Iniciativa Nanotecnolgica Nacional en Estados Unidos (imagen 1). El lmite inferior est dado por el tamao de los tomos (elhidrgenotiene los tomos ms pequeos, que tienen un dimetro aproximado de un cuarto de nm) dado que la nanotecnologa debe fabricar sus dispositivos a partir de tomos y molculas. El lmite superior es ms o menos arbitrario pero se encuentra alrededor del tamao en que fenmenos que no pueden ser observados en estructuras ms grandes comienzan a ser aparentes y pueden ser usados en el nanodispositivo. Para poner la escala en otro contexto, el tamao comparativo de un nanmetro a un metro es lo mismo que el de una roca al tamao de laTierra. Se usan dos aproximaciones a la nanotecnologa. En la aproximacin "desde el fondo hacia arriba", los materiales y dispositivos son construidos a partir de componentes moleculares que seensamblan por s mismosqumicamente por los principios delreconocimiento molecular. En la aproximacin "desde arriba hacia abajo", los nano-objetos son construidos a partir de entidades ms grandes son un control a nivel atmico.

Imagen 1. Escala nanomtrica.

Qu es la nanotecnologia?

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HISTORIA

Personajes mas destacados:Richard FeynmanEl fsico norteamericanoTengaimparti el 29 de diciembre de 1959 la conferencia titulada,Hay mucho espacio en el fondoen un congreso de laSociedad Americana de Fsica en elInstituto de Tecnologa de California(Caltech; este discurso es con frecuencia sealado como fuente de inspiracin para el campo de la nanotecnologa. Feynman describi un proceso por medio del cual podramos desarrollar la habilidad para manipular tomos y molculas individuales, empleando herramientas de precisin para construir y operar a su vez otro conjunto de herramientas de menores proporciones, y as sucesivamente hasta alcanzar la nanoescala. En el proceso de hacerlo, Feynman observe que surgiran problemas asociados con el escalamiento de fuerzas fsicas: la gravedad se hara menos importante y significativa, mientras que fuerzas de tensin superficial o fuerzas de Van der Waalsadquiriran gran importancia.

Imagen 2.Richard FeynmanDespus de la muerte de Feynman, acadmicos estudiando el desarrollo histrico de la nanotecnologa concluyeron que su papel catalizador en la investigacin en nanotecnologa fue ms bien limitado, basado en comentarios de muchas de las personas activas en el naciente campo entre 1980 y 1990.Chris Toumey, un antroplogo cultural de laUniversidad de Carolina del Sur, encontr que la versin impresa de la conferencia de Feynman tuvo poca influencia en los siguientes veinte aos despus de su publicacin, medido a travs del nmero de citas en la literatura cientfica y que no tuvo influencia mayor en las dcadas posteriores a la invencin de microscopio de efecto tnel, en 1981. Por consecuencia, el inters en la conferenciaHay mucho espacio en el fondoen la literatura cientfica se han incrementado significativamente a partir de inicios de la dcada de 1990. Esto puede ser una consecuencia de que el trmino nanotecnologa se fue popularizando poco antes de esta fecha debido al uso del mismo en el libro de 1986 deK. Eric Drexler,Motores de la Creacin, el cual incorpor el concepto de Feynman de mil millones de pequeas fbricas e incorpor la idea que podran construir ms copias de s mismas va un control automatizado, sin la participacin de un operador humano; en la portada de un artculo titulado Nanotecnologa,publicado poco despus ese ao en la revista de orientacin cientfica de amplia circulacin,OMNI. El anlisis de Toumey incluy comentarios de distinguidos miembros de la comunidad cientfica en nanotecnologa que dijeron queHay mucho espacio en el fondono influenci sus trabajos iniciales, y que de hecho la mayora de ellos ni siquiera lo haban ledo a la fecha.Estos y otros desarrollos dieron origen al redescubrimiento histrico del discurso de Feynman Mucho espacio en el fondo, que dio en diciembre de 1959, a lo que adems se sum el carisma y genialidad de Richard Feynman. La importancia de Feynman como un ganador del Premio Nobel y como una figura icnica de la ciencia del siglo XX seguramente ayudaron a los defensores de la nanotecnologa y provey de un invaluable vnculo intelectual con el pasado.

K. Eric Drexler

En 1980, Drexler descubri el provocador discurso de Feynman de 1959Hay mucho espacio en el fondomientras preparaba su primer artculo cientfico en el tema Molecular Engineering: An approach to the development of general capabilities for molecular manipulation, publicado en la revistaProceedings of the National Academy of Sciencesin 1981.El trmino "nanotecnologa" (el cul es idntico al nano-tecnologa) de Taniguchi, fue aplicado de manera independiente por Drexler en su libro de 1986Motores de la Creacin: la prxima Era de la Nanotecnologa, en el que propona la idea de un ensamblador en nanoescala que sera capaz de construir una copia de s mismo, as como otros objetos de complejidad diversa. Tambin propuso por vez primera el trmino plaga gris para describir lo que podra ocurrir si una mquina hipottica auto-replicante, capaz de operar independientemente, fuera construida y liberada en el ambiente.

Imagen 3. Eric Drexler.La visin particular sobre la nanotecnologa de Drexler se conoce comoNanotecnologa Molecularomanufactura molecular. En la dcada de 1980 la idea de que la nanotecnologa era un rea dominada por eldeterminismo, ms que por laestocstica, basada en el manejo de tomos y molculas individuales, fue conceptualmente explorada a profundidad por K. Eric Drexler, quien promovi la importancia tecnolgica que los fenmenos y dispositivos en la nano-escala podran tener a travs de conferencias y un par de libros muy populares. En su disertacin doctoral realizada en 1991 en elMIT Media Lab, donde obtuvo el primer grado doctoral en el rea de Nanotecnologa Molecular,Molecular Machinery and Manufacturing with Applications to Computation,7y que se public con el ttuloNanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation,,8que recibi el premio de la Association of American Publishers al Mejor Libro de Ciencias Computacionales de 1992. Drexler fund elForesight Instituteen 1986 con la misin dePrepararnos para la nanotecnologa.Drexler ya no es ms un miembro del Instituto Foresight.Norio TaniguchiEl cientfico japons Norio Taniguchi de la Universidad de Ciencia de Tokio emple por vez primera el trmino nano-tecnologa en una conferencia en 1974, para describir los procesos de produccin de depsitos de capa delgada y de devastado por rayo inico en semiconductores, con un control dimensional en el orden de nanmetros. Su definicin era, La nano-tecnologa consiste principalmente en el procesado, separacin, consolidacin y deformacin de materiales tomo por tomo, molcula por molcula.

Imagen 4. Norio Taniguchi

Primera aparicin y popularizacin del trmino Nanotecnologa

El ganador delpremio NobeldeFsicade 1965,Richard Feynman, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnologa en un discurso que dio en elCaltech(Instituto Tecnolgico de California) el29 de diciembrede1959, tituladoEn el fondo hay espacio de sobra(There's Plenty of Room at the Bottom), en el que describe la posibilidad de la sntesis va la manipulacin directa de los tomos. El trmino "nanotecnologa" fue usado por primera vez porNorio Taniguchien el ao 1974, aunque esto no es ampliamente conocido.

Inspirado en los conceptos de Feynman, en forma independienteK. Eric Drexlerus el trmino "nanotecnologa" en su libro del ao 1986 Motores de la Creacin: La Llegada de la Era de la Nanotecnologa(en ingls: Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology), en el que propuso la idea de un "ensamblador" a nanoescala que sera capaz de construir una copia de s mismo y de otros elementos de complejidad arbitraria con un nivel de control atmico. Tambin en el ao 1986, Drexler co-fundThe Foresight Institute(en castellano: El Instituto de Estudios Prospectivos), con el cual ya no tiene relacin, para ayudar a aumentar la conciencia y comprensin pblica de los conceptos de la nanotecnologa y sus implicaciones.

Primeras investigaciones:As, el surgimiento de la nanotecnologa como un campo en la dcada de 1980 ocurri por la convergencia del trabajo terico y pblico de Drexler, quien desarroll y populariz un marco conceptual para la nanotecnologa, y los avances experimentales de alta visibilidad que atrajeron atencin adicional a amplia escala a los prospectos del control atmico de la materia.Por ejemplo, la invencin delmicroscopio de efecto tnelen el ao 1981 proporcion una visualizacin sin precedentes de los tomos y enlaces individuales, y fue usado exitosamente para manipular tomos individuales en el ao 1989. Los desarrolladores delmicroscopioGerd BinnigyHeinrich RohrerdelIBM Zurich Research Laboratory(en castellano: Laboratorio deInvestigacin Zurich IBM) recibieron unPremio Nobel en Fsicaen el ao 1986.Binnig,Quatey Gerber tambin inventaron elmicroscopio de fuerza atmica[footnoteRef:1] (imagen 2)anlogo ese ao. [1: Es un instrumento mecano-ptico capaz de detectar fuerzas del orden de losnanonewtons.]

Imagen 5. Microscopio de fuerza atmica.

Losfullerenos[footnoteRef:2] (imagen 3)fueron descubiertos en el ao 1985 porHarry Kroto,Richard SmalleyyRobert Curl, quienes en conjunto ganaron elPremio Nobel de Qumicadel ao 1996. Inicialmente el C60no fue descrito como nanotecnologa; el trmino fue utilizado en relacin con el trabajo posterior con los tubos degrafenorelacionados (llamadosnanotubos de carbonoy algunas veces tambin tubos bucky) lo que sugera aplicaciones potenciales para dispositivos y electrnica de nano escala. [2: es la tercera forma molecular ms estable delcarbono, tras elgrafitoy eldiamante.]

Imagen 6. Modelos de fullerenos

Siglo XXIA principios de la dcada de 2000, el campo cosech un incrementado inters cientfico, poltico y comercial que llev tanto a la controversia como al progreso. Las controversias surgieron en relacin a las definiciones y potenciales implicaciones de las nanotecnologas, ejemplificado por el informe de laRoyal Societyacerca de la nanotecnologa.Los desafos surgieron de la factibilidad de las aplicaciones imaginadas por los proponentes de la nanotecnologa molecular, que culmin en un debate pblico entre Drexler y Smalley en el ao 2001 y el ao 2003. Mientras tanto, la comercializacin de los productos basados en los avances de las tecnologas a nanoescala comenzaron a surgir. Estos productos estn limitados a aplicaciones a granel de losnanomateriales y no involucran el control atmico de la materia. Algunos ejemplos incluyen a la plataformaNano Silverque utilizananopartculas de plata como un agente antibacterial, losprotectores solarestransparentes basados ennanopartculasy de losnanotubos de carbonopara telas resistentes a las manchas. Para mediados de la dcada del 2000 nueva y sera atencin cientfica comenz a florecer. Proyectos emergieron para producir una hoja de ruta para la nanotecnologaque se centraba en la manipulacin atmica precisa de la materia y que discute las capacidades, metas y aplicaciones existentes y proyectadas.Otras personas de esta rea fueronRosalind Franklin,James Dewey WatsonyFrancis Crickquienes propusieron que elADNera la molcula principal que jugaba un papel clave en la regulacin de todos los procesos del organismo, revelando la importancia de las molculas como determinantes en los procesos de la vida.Pero estos conocimientos fueron ms all, ya que con esto se pudo modificar la estructura de las molculas, como es el caso de los polmeros o plsticos que hoy en da encontramos en nuestros hogares. Pero hay que decir que a este tipo de molculas se les puede considerar grandes.HistoriaHoy en da la medicina tiene ms inters en la investigacin en el mundo microscpico, ya que en l se encuentran posiblemente las alteraciones estructurales que provocan las enfermedades, y no hay que decir de las ramas de la medicina que han salido ms beneficiadas como es la microbiologa, inmunologa, fisiologa; han surgido tambin nuevas ciencias como laIngeniera Gentica, que ha generado polmicas sobre las repercusiones de procesos como laclonacino la eugenesiaCAPITULO 2:HERRAMIENTAS Y TCNICASMicroscopa de barridoExisten varios importantes desarrollos modernos. El microscopio de fuerza atmica(en ingls: Atomic Force Microscope, AFM) y elmicroscopio de efecto tnel(en ingls: Scanning Tunneling Microscope, STM) son versiones tempranas de las sondas de barrido que lanzaron la nanotecnologa. Existen otros tipos demicroscopio de sonda de barrido (imagen 4). Aunque conceptualmente similares a los microscopios confocalesde barrido desarrollados porMarvin Minskyen el ao 1961 y almicroscopio acstico de barrido[footnoteRef:3] (imagen 5) (en ingls: Scanning Acoustic Microscope, SAM) desarrollado porCalvin Quatey asociados en la dcada de 1970, los microscopios de sonda de barrido ms nuevos tienen una mucho ms alta resolucin, dado que ellos no estn limitados por lalongitud de ondadel sonido o la luz. [3: Microscopio que utiliza el sonido para explorar las propiedades de un objeto bajo investigacin.]

La punta de una sonda de barrido tambin puede ser usada para manipular nanoestructuras (un proceso conocido como ensamblaje posicional).

Imagen 7. Microscopio de barrido

Imagen 8. Microscopio acstico de barrido

Nano-litografaVarias tcnicas de nanolitografa[footnoteRef:4] tales como lalitografa ptica, la nanolitografa dip-pen delitografa de rayos X, lalitografa de haz de electronesolitografa de nanoimpresintambin fueron desarrolladas. La litografa es una tcnica de fabricacin desde arriba hacia abajo donde el material en bruto es reducido en tamao hasta lograr un patrn a nanoescala. [4: Fabricacin demicroestructurascon un tamao de escala que ronda los nanmetros. Esto implica la existencia de patrones litografiados en los que, al menos, una de sus dimensiones longitudinales es del tamao de tomosindividuales y aproximadamente del orden de 10 nm.]

Otro grupo de tcnicas nanotecnolgicas incluyen a aquellas usadas para la fabricacin denanotubosynanoalambres, aquellas usadas en la fabricacin de semiconductores tales como lalitografa ultravioleta profunda, la litografa de haz de electrones, maquinado de haz de iones enfocado, la litografa de nanoimpresin, ladeposicin de capa atmicaydeposicin molecular de vapor, y adems incluyendo las tcnicas de autoensamblaje molecular tales como aquellas que emplean copolmerosdi-bloque. Los precursores de estas tcnicas son anteriores a la era de la nanotecnologa, y son extensiones en el desarrollo de los avances cientficos ms que tcnicas que fueron ideadas nicamente con el propsito de crear nanotecnologa y que fueron el resultado de la investigacin nanotecnolgica.

Imagen 9. NanotubosAcercamiento de arriba hacia abajoEl acercamiento de arriba hacia bajo anticipa nanodispositivos que deben ser construidos pieza por pieza en etapas, de la misma forma que son fabricados el resto de las cosas. La microscopia de sonda de barrido es una importante tcnica tanto para la caracterizacin como para la sntesis de nanomateriales. Los microscopios de fuerza atmica y los microscopios de efecto tnel de barrido pueden ser usados para examinar las superficies y para mover los tomos en ellas. Al disear diferentes puntas para estos microscopios, ellos pueden ser usados para tallar estructuras en la superficies y para ayudar a guiar las estructuras autoensambladas. Al utilizar, por ejemplo, el acercamiento de barrido orientado a las caractersticas, los tomos o molculas pueden ser movidos en la superficie con las tcnicas del microscopio de sonda de barrido.Actualmente, es caro y demoroso para ser utilizados en la produccin en masa pero son muy adecuadas para la experimentacin en un laboratorio.Acercamiento de abajo hacia arribaEn contraste, las tcnicas de abajo hacia arriba construyen o hace crecer estructuras ms grandes tomo por tomo o molcula por molcula. Estas tcnicas incluyen sntesis qumica,autoensamblajey ensamblaje posicional.

Ilustracin 1. Herramientas y tcnicas de investigacin.Herramientas y tecnicas

INVESTIGACION ACTUALNanomateriales:El campo de los nanomateriales incluye los subcampos que desarrollan o estudian los materiales que tienen propiedades nicas que surgen de sus dimensiones a nanoescala. Laciencia de Interfaz y coloideha identificado muchos materiales que pueden ser tiles en la nanotecnologa, tales como los nanotubos de carbono y otros fullerenos, y varias nanopartculas ynanoroides. Los nanomateriales con rpido transporte deionestambin estn relacionados a la nanoinica y a la nanoelectrnica. Los materiales a nanoescala tambin puede ser usados para aplicaciones en volumen; la mayora de las aplicaciones comerciales actuales de la nanotecnologa son de este tipo. Se ha realizado progreso en la utilizacin de estos materiales para aplicaciones mdicas. Los materiales a nanoescala tales como losnanopilarres algunas veces son usados en lasceldas solarespara bajar los costos de las celdas solares desiliciotradicionales. El desarrollo de aplicaciones que incorporan nanopartculas semiconductorasque sern usadas en la siguiente generacin de productos, tales como tecnologa de pantallas, iluminacin, celdas solares e imgenes biolgicas.

Acercamientos desde el fondo hacia arriba:Estos buscan disponer los componentes ms pequeos en estructuras ms complejas. La nanotecnologa de ADN utiliza la especificidad del pareo de base de WatsonCrick [footnoteRef:5]para construir estructuras bien definidas a partir del ADN y otroscidos nucleicos. [5: El modelo de Watson y Crick muestran que el ADN es una doble hlice con esqueleto de azcar-fosfato por fuera y pares de bases por dentro.]

Se aproxima desde el campo de la sntesis qumica "clsica" (sntesisinorgnicayorgnica) y tambin su objetivo es el diseo de molculas con una forma bien definida (por ejemplobis-pptidos). Ms generalmente, el autoensamblaje molecular busca usar los conceptos de qumica supramolecular y el reconocimiento molecular en particular, para causar que componentes uni-moleculares se dispongan automticamente por s mismos en alguna conformacin til. Las puntas de losmicroscopios de fuerza atmicapueden ser usadas como una "cabeza de escritura" a nanoescala para depositar un qumico sobre una superficie en un patrn deseado en un proceso conocido comonanolitografa dip-pen. Esta tcnica cae en el subcampo ms grande de lananolitografa.

Acercamientos desde arriba hacia abajo:Estos buscan crear dispositivos ms pequeos usando unos ms grandes para controlar su ensamblaje. Muchas tecnologas que trazan su origen a losmtodos de estado slido de siliciopara fabricarmicroprocesadoresahora son capaces de crear caractersticas ms pequeas que 100nm, lo cae en la definicin de nanotecnologa.Discos durosbasados en la magnetorresistencia gigante[footnoteRef:6]ya en el mercado caen dentro de esta descripcin,as como las tcnicas dedeposicin de capas atmicas. [6: Se manifiesta en forma de una bajada significativa de laresistencia elctricaobservada bajo la aplicacin de uncampo magnticoexterno.]

Haz inico concentradopueden ser controlados para remover material o incluso depositar material cuando gases precursores adecuados son aplicados al mismo tiempo. Por ejemplo, esta tcnica es usada rutinariamente para crear secciones de material sub-100nm para el anlisis mediantemicroscopios electrnicos de transmisin. Las puntas de los microscopios de fuerza atmica pueden ser usados como una "cabeza escritora" de nanoescala para depositar una resistencia, que luego es seguida por un proceso deaguafuertepara remover el material en un mtodo arriba-abajo.

Acercamientos funcionales:Estas buscan desarrollar componentes de una funcionalidad deseada sin importar como ellas podran ser ensambladas. Laelectrnica de escala molecularbusca desarrollar molculas con propiedades electrnicas tiles. Estas podran entonces ser usadas como componentes de molcula nica en un dispositivo nanoelectrnico. Los mtodos qumicos sintticos tambin pueden ser usados para crearmotores moleculares sintticos, tal como el conocido nanoauto.

Especulativos:Estos subcampos buscananticiparlo que las invenciones nanotecnolgicas podran alcanzar o intentan proponer una agenda que ordene un camino por el cual la investigacin pueda progresar. A menudo estos toman una visin de una gran escala de la nanotecnologa, con ms nfasis en sus implicancias sociales que en los detalles de como tales invenciones podran realmente ser creadas. La nanotecnologa molecular es propuesta como un acercamiento que involucra la manipulacin de una sola molcula de una forma finamente controlado y determinista. Esto es ms terico que otros subcampos, y muchas de las tcnicas propuestas estn ms all de las capacidades actuales. Lananorrobticase centra en mquinas autosuficientes con alguna funcionalidad operando a nanoescala. Existen esperanzas para aplicar los nanorobots en medicina,pero pueden no ser tan fcil hacer tal cosa debido a severas desventajas de tales dispositivos.Sin embargo, se ha demostrado progreso en materiales y metodologas innovadores con algunas patentes otorgadas para nuevos dispositivos nanofabricadores para futuras aplicaciones comerciales, que tambin ayudan progresivamente hacia el desarrollo de nanorobots con algn uso de conceptos de nanobioelectrnica embebida. Los nanosistemas productivos son "sistemas de nanosistemas" que sern complejos nanosistemas que producen partes atmicamente precisas para otros nanosistemas, no necesariamente utilizando noveles propiedades nanoescalares emergentes, sino que bien comprendidos fundamentos de la fabricacin. Debido a la naturaleza discreta (a nivel atmico) de la materia y la posibilidad del crecimiento exponencial, esta etapa es vista como la base de otrarevolucin industrial.Mihail Roco, uno de los arquitectos de la Iniciativa Nanotecnolgica Nacional de Estados Unidos, ha propuesto cuatro estados de la nanotecnologa que parecen ser un paralelo del progreso tcnico de la Revolucin Industrial, progresando desde nanoestructuras pasivas a nanodispositivos activos a complejasnanomquinasy finalmente a nanosistemas productivos. Lamateria programablebusca disear materiales cuyas propiedades puedan ser fcilmente, reversiblemente y externamente controlados pensada como una fusin entre laciencia de la informaciny laciencia de los materiales.Investigacion actual Debido a la popularidad y exposicin meditica del trmino nanotecnologa, las palabraspicotecnologayfemtotecnologahan sido acuados en forma anloga, aunque estos son raramente utilizados y solo de manera informalCAPITULO 3APLICACIONESAplicaciones actuales:

Medio AmbienteLas aplicaciones de la Nanotecnologa en el medio ambiente, involucran el desarrollo de materiales, energas y procesos no contaminantes, tratamiento de aguas residuales, desanilizacin de agua, descontaminacin de suelos, tratamiento de residuos, reciclaje de sustancias, nanosensores para la deteccin de sustancias qumicas dainas o gases txicos.EnergaLas aplicaciones de la Nanotecnologa en sector energtico, tiene relacin con la mejora de los sistemas de produccin y almacenamiento de energa, en especial aquellas energas limpias y renovables como la energa solar, o basadas en el Hidrgeno, ademas de tecnologas que ayuden a reducir el consumo energtico a travs del desarrollo de nuevos aislantes trmicos mas eficientes basados en nanomateriales. El aumento de la eficiencia de lospaneles solaresy placas solares gracias a nanomateriales especializados en la captura y almacenamiento de energa solar

Medicina

Las aplicaciones de la Nanotecnologa en Medicina se denominaNanomedicina, y dentro de ella tenemos el desarrollo de nanotransportadores de frmacos a lugares especficos del cuerpo, que pueden ser tiles en el tratamiento del Cncer u otras enfermedades, biosensores moleculares con la capacidad de detectar alguna sustancia de inters como glucosa o algn biomarcador de alguna enfermedad, nanobots programados para reconocer y destruir clulas tumorales o bien reparar algn tejido como el tejido oseo a raz de un fractura, nanopartculas con propiedades antispticas y desinfectantes, etc..

Industria de AlimentosLas aplicaciones de la Nanotecnologa en la industria de Alimentos incluye aplicaciones de nanosensores y nanochips tiles en en el aseguramiento de la calidad y seguridad del alimento, dispositivos que funcionen como nariz y lengua electrnica, deteccin de frescura y vida til de un alimento, deteccin de microorganismos patgenos, aditivos, frmacos, metales pesados, toxinas y otros contaminantes, desarrollo de Nanoenvases, Nanoalimentos con propiedades funcionales nutritivas y saludables, o con mejores propiedades organolpticas.TextilDesarrollo de tejidos que repelen las manchas y no se ensucian y sean autolimpiables, antiolores, incorporacin de nanochips electrnicos que den la posibilidad de cambio de color a las telas, o bien el control de la temperatura, estos ltimos estn dentro de lo que se llama tejidos inteligentes

ConstruccinDesarrollo de Materiales (Nanomateriales) mas fuertes y ligeros, con mayor resistencia, vidrios que repelen el polvo, humedad, pinturas con propiedades especiales, materiales autorreparables, etc..ElectrnicaLas aplicaciones de la Nanotecnologa en la electrnica comprenden el desarrollo de componentes electrnicos que permitan aumentar drasticamente la velocidad de procesamiento en las computadoras, creacin de semiconductores, nanocables cunticos, circuitos basados en Grafeno o Nanotubos de Carbono.Tecnologas de la comunicacin e informticaLas aplicaciones de la Nanotecnologa en las tecnologas de la comunicacin e informtica, comprende el desarrollo de sistemas de almacenamiento de datos de mayor capacidad y menor tamao, dispositivos de visualizacin basados en materiales con mayor flexibilidad u otras propiedades como transparencia que permitan crear pantallas flexibles y transparentes, adems el desarrollo de lacomputacin cuntica.AgriculturaLas aplicaciones de la Nanotecnologa en la Agricultura, tienen relacin con mejoras en plaguicidas, herbicidas, fertilizantes, mejoramiento de suelos, nanosensores en la deteccin de niveles de agua, Nitrgeno , agroqumicos, etc..GanaderaLas aplicaciones de la Nanotecnologa en la Ganadera dicen relacin con el desarrollo de Nanochips para identificacin de animales, Nanopartculas para administrar vacunas o frmacos, nanosensores para detectar microorganismos y enfermedades adems de sustancias txicas.CosmticaArtculo cientficoLas aplicaciones de la Nanotecnologa en la cosmtica implica el desarrollo de cremas antiarrugas o cremas solares con nanopartculas.Ilustracin 2 Aplicaciones de la nanotecnologa

Futuras aplicaciones:Segn un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, enCanad, las quince aplicaciones ms prometedoras de la nanotecnologa son: Almacenamiento, produccin y conversin deenerga. Armamento y sistemas de defensa. Produccinagrcola. Tratamiento y remediacin de aguas. Diagnstico y cribaje de enfermedades. Sistemas de administracin defrmacos. Procesamiento de alimentos. Remediacin de lacontaminacin atmosfrica. Construccin. Monitorizacin de la salud. Deteccin y control deplagas. Control de desnutricin en lugares pobres. Informtica. Alimentos transgnicos. Cambios trmicos moleculares (Nanotermologa).

ARTICULO CIENTIFICOEste artculo resume el estado de desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnologa en la actualidad. Los efectos en la educacin. Los descubrimientos cientficos ms recientes en todas las reas industriales aplicadas a la Nanotecnologa. El desarrollo de materiales en la industria textil con la utilizacin de nanotecnologa y nano partculas que crean estructuras nanomtricas, tales como hilados, tejidos e indumentarias. Productos nanotecnolgicos utilizados en las tintoreras, estamperas y lavanderas. Nuevas normas tcnicas y jurdicas para el desarrollo, produccin, utilizacin y proteccin de la nueva ciencia. Las ventajas y el desempeo macro y micro econmicos.Palabras clave:Energa vibracional; Molculas; Nano partculas; Nanociencia; Nanotecnologa.Summary:This article summarizes the state of development of nanoscience and nanotechnology today. The effects on education. The latest scientific findings in all industrial areas applicable to nanotechnology. The development of materials in the textile industry with the use of nanotechnology and nano-particles that create nanoscale structures such as yarns, fabrics and garments. Nanotechnology products used in dry-cleaners, stamping and laundries. New technical and legal standards for the development, production, use and protection of the new science. The advantages and macro and micro economic performance.Key words:Nano particles; Nanoscience; Nanotechnology; Molecules; Vibrational energy.Link:http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_pdf&pid=S1853-35232012000400010&lng=es&nrm=iso&tlng=es

Imagen 10. Artcullo cientfico