¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard...

51
¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA

Transcript of ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard...

Page 1: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? 

Richard Phillips Feynman  CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra en el fondo “

Page 2: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

NANOTECNOLOGIA

JAISSON JAFFET MENDOZA URIBECODIGO: 07141051

UNIDADES TECNOLOGICAS DE SANTANDER

FISICA IIBUCARAMANGA

2009

Page 3: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Introducción a la Nanotecnología

La nanotecnología es la manipulación de la materia a escala del nanómetro (la millonésima parte de un milímetro), es decir, a escala de átomos y moléculas.

A esa escala, la materia puede cambiar sus propiedades físicas y químicas, por ejemplo el color, la conductividad eléctrica, la resistencia. En esta perspectiva se borra el límite entre lo vivo y lo no vivo: todo tiene átomos.

Sus más destacados proponentes prometen que esta tecnología nos va a liberar de casi todos los males: terminaría con la contaminación ambiental y la escasez de recursos (todo podría ser construido a partir de átomos ya existentes) y, por tanto, con la pobreza; encontraría la cura a las enfermedades y la mejor forma de administrarla al organismo; prolongaría la vida con nanorrobots que diagnosticarían enfermedades

El año pasado, el mercado mundial de productos nanotecnológicos tenía un valor de 45 mil millones de dólares anuales -según estimaciones de la Nano Business Alliance- producidos por más de un centenar de empresas, entre ellas DuPont, IBM, Hewlett-Packard, Toyota, Mitshubishi, L' Oreal y BASF. Incluye la fabricación de nanotubos de carbono y nanopartículas de decenas de elementos que son utilizadas en las industrias de la construcción, la farmacéutica, la cosmética, la alimentación y la agricultura. Además, existe copiosa investigación en aplicaciones militares y de vigilancia por parte del ejército y la armada de Estados Unidos.

Page 4: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

JUSTIFICACION

La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas que nos brindara

grandes

beneficios por esto debemos conocer todas sus aplicaciones y posibles usos

y con esta investigación se pretende saber mas sobre este revolucionaria

ciencia

que estoy seguro que cambiara nuestras vidas ya que esta abarca todos los

campos y

por esto es de vital importancia ser conocedores de uno de los más

"innovadores y ambiciosos" proyectos de la ciencia moderna, la

nanotecnología.

Page 5: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

OBJETIVOS

Tomar conciencia de las dimensiones "pequeñas" del nuestro mundo.

Entender qué es la Nanotecnología.

Dar a conocer los cambios que la Nanotecnología puede impulsar en la sociedad.

Tener referencia de los que están investigando en ese campo a nuestro alrededor.

Page 6: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

TABLA DE CONTENIDO

Introducción a la NanotecnologíaJustificaciónObjetivos

1.Conceptos 7-8-9

2.Acontecimientos de la Nanotecnología 103.Ramas de Nanotecnología 11 3.1 La nanotecnología seca. 12 3.2 La nanotecnología Húmeda. 13 3.3 La nanotecnología Computacional. 14 3.4 Nanotecnología seca y húmeda 154. Los Nanotubos 16 4.1 propiedades nanotubos 17-18 4.2 Aplicaciones nanotubos 19-225. Producción de Nanotubos de Carbono 23 5.1 Vaporización por pulsos de láser (PLV)

24 5.2 Descarga de arco o arco de carbono

25 5.3 Deposición de vapor químico (CVD)

26-276. Potenciales aplicaciones de la Nanotecnología 28-397.Riesgos de la Nanotecnología 40-438. Nanotecnologia en Colombia 44-459. Conclusiones 4610. Glosario de términos 47-49

11. Anexos 5012. Bibliografía 51

Page 7: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

1.CONCEPTO

• “Nanotecnología“ es el estudio, diseño,creación, síntesis, manipulación yaplicación de materiales, aparatos ysistemas funcionales a través del controlde la materia a nano escala, y laexplotación de fenómenos y propiedadesde la materia a nano escala.

Page 8: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

1.CONCEPTO

• La nanotecnología manipula la materia ala escala tan minúscula de átomos ymoléculas, demuestra fenómenos ypropiedades totalmente nuevas. Por lotanto, científicos utilizan la nanotecnologíapara crear materiales, aparatos y sistemasnovedosos y poco costosos conpropiedades únicas

Page 9: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

1.NANOMETRO

• ¿Cuánto mide un nanometro?– 10 elevado a -9.

• Esto es: 1 nanometro = 0,000000001 metros.

• Un nanometro es la mil millonésima parte de unmetro, o millonésima parte de un milímetro.1 milímetro = 1.000.000 nanometros.

Page 10: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

2.Acontecimientos de la Nanotecnología

Los años 40Von Neuman estudia la posibilidad de crear sistemas que se auto-reproducen comouna forma de reducir costes.1959Richard Feynmann habla por primera vez en una conferencia sobre el futuro de lainvestigación científica: "A mi modo de ver, los principios de la Física no sepronuncian en contra de la posibilidad de maniobrar las cosas átomo por átomo".1966Se realiza la película "Viaje alucinante" que cuenta la travesía de unos científicos através del cuerpo humano. Los científicos reducen su tamaño al de una partícula y seintroducen en el interior del cuerpo de un investigador para destrozar el tumor que leestá matando. 1985 Se descubren los buckminsterfullerenes1989Se realiza la película "Cariño he encogido a los niños", una película que cuenta lahistoria de un científico que inventa una máquina que puede reducir el tamaño de lascosas utilizando láser.1996 Sir Harry Kroto gana el Premio Nobel por haber descubierto fullerenes1997Se fabrica la guitarra más pequeña el mundo. Tiene el tamaño aproximadamente deuna célula roja de sangre.1998Se logra convertir a un nanotubo de carbón en un nano lápiz que se puede utilizarpara escribir2001James Gimzewski entra en el libro de récords Guinness por haber inventado lacalculadora más pequeña del mundo.

Page 11: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

3. Ramas de Nanotecnología

En esta tecnología reciente hay tres ramas que fueron propuestos por el premio Nobel "LAUREATE RICHARD SMALLEY", las cuales son:

La nanotecnología seca.La nanotecnología Húmeda.La nanotecnología Computacional.

Page 12: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

3.1 La nanotecnología seca

•Es la tecnología que se dedica a la fabricación de estructuras en carbón, Silicio, materiales inorgánicos, metales y semiconductores.

•También está presente en la electrónica, magnetismo y dispositivos ópticos.

•Auto ensamblaje controlado por computadora.

•Es también confundida con la micro miniaturización

Page 13: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

3.2 La nanotecnología Húmeda

•Esta tecnología se basa en sistemas biológicos que existen en un entorno acuoso incluyendo material genético, membranas, encimas y otros componentes celulares.

•También se basan en organismos vivientes cuyas formas, funciones y evolución, son gobernados por las interacciones de estructuras de escalas manométricas.  

Page 14: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

3.3 La nanotecnología Computacional

•Con esta rama se puede trabajar en el modelado y simulación de unas estructuras complejas de escala manométrica.

•Se puede manipular átomos utilizando los nano manipuladores controlados por computadoras. 

Page 15: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

 

Nanotecnología seca y húmeda

Las últimas propuestas tienden a usar una combinación de la "nanotecnología húmeda" y la "nanotecnología seca".

Con el cual una cadena de ADN se programa para forzar moléculas en áreas muy específicas dejando que uniones covalentes se formen sólo en ´reas muy específicas, las formas resultantes se pueden manipular para impedir el control posicional y la fabricación de nano estructuras. 

Page 16: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

4. NANOTUBOS

En química, se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del orden del nanómetro. Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio onitruro de boro pero, generalmente, el término se aplica a los nanotubos de carbono.

 Propiedades de los nanotubos

1.1 Propiedades eléctricas1.2 Propiedades mecánicas1.3 Propiedades térmicas

Page 17: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

4.1

Page 18: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

PROPIEDADES DE LOS NANOTUBOS

PROPIEDAD NANOTUBOS EN CONPARACION

TAMAÑO 0,6 a 1,8nm diámetroLa litografía por haz electrónico puede crear líneas de 50nm de ancho por 7nm de espesor.

DENSIDAD 1,33 a 1,44g/cm3 El aluminio: 2,7g/cm3

RESISTENCIA A LA TRACCION 45x109 pascal Aleaciones de acero de alta resistencia < 2x109 pascal

ELASTICIDADSe pueden doblar hasta grandes ángulos y recuperarse sin sufrir daño.

Los metales y las fibras de carbono se rompen o no recuperan su forma original tan rápidamente.

4.1

Page 19: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

4.2. APLICACIONES DE LOS NANOTUBOS

Electroquímicas 

Una importante aplicación de los nanotubos, dada su gran superficie y su baja resistividad, es la electroquímica, como el desarrollo de supercondensadores, dispositivos para el almacenamiento de hidrógeno y fabricación de células solares.

Supercondensadores

Los supercondensadores mejorados con nanotubos (tanto de pared simple o múltiple) combinan la larga durabilidad y alta potencia de los supercondensadores comerciales con la mayor densidad de almacenamiento propia de las baterías químicas. Por tanto, pueden ser utilizados en muchas aplicaciones de almacenamiento de energía

Page 20: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Almacenamiento de hidrógeno La gran superficie y estructura tubular de los CNTs hace que puedan ser útiles para el almacenamiento de hidrógeno. El hidrógeno se añade a los nanotubos por quimisorcion, puesto que los enlaces de los carbonos que forman el nanotubo ofrecen capacidad hasta su saturación incorporando hidrógenos

Células solares Gracias a las singulares propiedades eléctricas de los nanotubos se cree que puedan resultar eficaces en la conversión de energía solar en eléctrica.

Electrónica De entre las múltiples aplicaciones de los nanotubos de carbono, quizá las más interesantes se encuentren en el dominio de la electrónica, ya que éstos pueden desempeñar el mismo papel que el silicio en los dispositivos electrónicos pero a escala molecular, donde los semiconductores dejan de funcionar.Además, debido a que los avances en la industria electrónica se basan en la miniaturización de los dispositivos, que conlleva un aumento en el rendimiento de la velocidad de proceso y la densidad de los circuitos, será necesario utilizar nanotubos de carbono en su fabricación.

Page 21: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Memorias 

Otros dispositivos que podrían experimentar grandes avances con la introducción de nanotubos de carbono en su construcción es, sin duda, la memoria de acceso aleatorio (RAM). Teniendo en cuenta que las características de una memoria ideal de este tipo serían una gran capacidad de almacenamiento, un acceso a los datos rápido y aleatorio, un escaso consumo energético, un precio bajo por bit almacenado, una fácil integración en la tecnología de circuitos integrados y, a ser posible, la no volatilidad de los datos después de apagar el ordenador, se han intentado diseñar memorias en cuyo funcionamiento juegan un papel esencial los nanotubos de carbono.

Como adsorbentes 

Los nanotubos de carbono poseen una elevada área superficial, su estructura porosa y en capas es ideal para almacenar diversos elementos y sustancias químicas.

Page 22: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Otras aplicaciones industriales 

Al agregar pequeñas cantidades de nanotubos a polímeros, cambian sus propiedades eléctricas y esto da lugar a las primeras aplicaciones industriales:

Biomedicina: Investigadores de universidades italianas han hecho crecer células nerviosas en sustratos, cubiertos por redes de nanotubos de carbono, encontrado un aumento de la señal neuronal transferida entre células. Como los CNTs son similares en forma y tamaño a las células nerviosas pueden ayudar a reestructurar y reconectar neuronas dañadas.

Automóviles: Mangueras antiestáticas de combustible

Automóviles: Partes plásticas conductoras para pintado spray electrostático

Aeroespacio: partes de aviones

Packaging: Antiestático para electrónicosTintas conductoras

Page 23: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

5. Producción de Nanotubos de Carbono

• Vaporización por pulsos de láser (PLV)

• Descarga de arco o arco de carbono

• Deposición de vapor químico (CVD)

Page 24: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

5.1 Producción IVaporización por pulsos láser (PLV)

• Objetivo de grafito con un .5% atómico de Ni y/o Co• ~500 Torr Ar fluyendo por un tubo de cuarzo• En un horno a ~1000 C• Láser de pulsos de Nd:YAG (Neodymium: Yttrium-Aluminum-Garnet ) a 60Hz• Mayor pureza pero escasa producción (~0.4 gramos/hora)• Desarrollado por el grupo JSC de la NASA establecido en las instalaciones de la Universidad Rice (1995)

Page 25: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

5.2 Producción IIDescarga de arco o arco de carbono

• El primer método disponible (1992)• Un arco eléctrico vaporiza un ánodo de carbon que contiene los catalizadores (Ni y Co)• Atmósfera de 500 Torr de He, Corriente: 100 amp y 35 volts• La cámara es enfriada usando agua• Los nanotubos se forman en las murallas interiores de la cámara• Desarrollado por un grupo en la Universidad de Monpellier

Page 26: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

5.3 Producción IIIDeposición de vapor químico (CVD)

Idea: precubrir el substrato con un catalizador y hacer crecer nanotubos en ellos por medio de CVD

Paso clave: depositar el catalizador en lugares predefinidos

Ventaja: crecimiento selectivo, podemos hacer crecer nanotubos en el lugar que queramos

Desarrollado por el grupo Xie en China en 1996 Usa hidrocarbonos como fuente

Page 27: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Producción III:Pasos del CVD Se deposita el

catalizador sobre el sustrato

Se deja entrar gas hidrocarbónico a la cámara

CVD crecimiento de nanotubos de carbon en el catalizador

Page 28: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

6. POTENCIALES APLICACIONES EN INFORMATICA

•Proyecto de la NASA de almacenamiento de datos de alta densidad•1015  bytes por cm2

•Una sonda de nitrógeno al final de un tubo de carbón en un microscopio de fuerza atómica

Page 29: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Nanotecnología & Medicina

• Robodoc: una cápsula que podrá viajar a través del organismo humanobuscando y diagnosticando enfermedades.

• Los nanosistemas de liberación de fármacos actúan comotransportadores de fármacos a través del organismo, aportando a estosuna mayor estabilidad frente a la degradación, y facilitando su difusión através de las barreras biológicas y, por lo tanto el acceso a las células.

• vacunas ,nanopartículas que permiten administrar, en forma de simplesgotas nasales, Su eficacia ha sido demostrada, hasta el momento, para lasvacunas anti-tetánica y anti-diftérica.

• Nano-robots, las máquinas moleculares de reparación que viajarán através del torrente sanguíneo, con capacidad de actuar sobre el ADN(enfermedades genéticas), modificar proteínas o incluso destruir célulascompletas, en el caso de tumores.

Page 30: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

UN LASER DE MATERIA

•Laser que emite un haz constante de ondas materia en vez de luz•Se empleara para depositar en superficies con gran precisión,• permitiendo la creación de pequeñísimas nano estructuras•Posibilitaran la creación de relojes atómicos de gran precisión •muy exactos para sistemasDe navegación y comunicaciones

Page 31: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

ESFERAS MILAGROSAS

Su diámetro va de 2 a 50 nanómetrosPodrán adsorber sustancias orgánicas e inorgánicas y liberar susContenidos en función de sus necesidadesPelícula sobre chips de silicio que necesiten que almacene menos calorProtección de objetos delicados y peligrosos gracias a su porosidad

Page 32: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Pantallas flexibles con nanotubos

•Los nanotubos abren las puertas hacia un nuevo tipo de pantallas de televisión y monitores totalmente planos.•En la pantalla de un televisor funcionan enfocando los electrones sobre una superficie donde reaccionarán con un material fluorescentepara producir luz.•Pantallas serán extraordinariamente planas y delgadas, además de flexibles.

Page 33: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Nanoengranajes

•Se fabrican sobre la base de nanotubos de pared única.•Las moléculas de bencina pueden “adherirse al nanotubo” constituyendo el nanoengranaje.

Page 34: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Nanotecnología y Deportes

• Pelotas de golf: ha descubierto cómo alterar los materiales en una pelotade golf a nivel molecular para que el peso dentro se mueva menosmientras gira la pelota. Cuánto menos se mueva, más recto va la pelota.

• Nanometales en palos de golf: Se aplican nanometales a los palos degolf, para crear palos más fuertes pero menos pesados. Los cubrimientosde nanometal con estructura cristalina son hasta 1.000 veces máspequeños que metales tradicionales pero cuatro veces más fuertes. Unacabeza de palo cubierta con nanometal que pesa menos podría permitirpegar la pelota con más fuerza y precisión.

• Nanotecnología y ciclismo: El Equipo Phonak utiliza una bicicleta quecon una estructura que incorpora nanotubos de carbón. El fabricante suizo,BMC, afirma que el marco de su "Pro Machine" pesa menos de un kilo ygoza de unos niveles excepcionales de rigidez y fuerza.

Page 35: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Potenciales aplicaciones médicas

•Máquinas moleculares y computadoras de tamaño subcelular.Servir como un sistema autoinmune potenciado.•Buscar y destruir virus, colesterol, excesos de grasa, células cancerígenas y marcadores genéticos.•Eliminar la necesidad de cirugía.•Borrar los procesos de envejecimiento.

Page 36: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Potenciales aplicaciones militares no compartidas

•Dispositivos inteligentes demasiado pequeños para ser descubiertos.•Armas biológicas/químicas computarizadas.•Armas suficientemente “inteligentes” para matar sólo a los soldados y no a personas inocentes.•Escudos de defensa activos.

Page 37: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Potenciales aplicaciones energéticas

•Usamos aproximadamente una diezmilésima parte de la energía solar que llega a la Tierra.•Usamos combustibles fósiles porque es más conveniente... Pero con la nanotecnología...•Colectores solares (en órbita alrededor de la Tierra) reemplazarán a los combustibles fósiles.•Distribución de energía a través de “canales” de energía.

Page 38: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Potenciales aplicaciones espaciales

•Bases de lanzamiento de gran altitud (baja gravedad).•Vehículos y estaciones espaciales livianas y superresistentes.•Naves con velas propulsoras posibilitarán los viajes interestelares (probablemente no para individuos pero sí para generaciones).

Page 39: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Potenciales aplicaciones ambientales

•Dietas “normales” sin matar animales.•Todas las máquinas podrían ser “libres de contaminación ambiental”.•Materiales con estructura dediamante permitirán reemplazar a los actuales materiales.•Nanomáquinas que obtengan su energía de la contaminación ambiental (hasta la poluciones buena!).

Page 40: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

7.Riesgos de la Nanotecnología

• Riesgo personal por uso de la nanotecnología molecular porparte de criminales y terroristas, Si ciertos aparatos, con muchomayor fuerza y potencia y mucho menos tamaño, llegan a lasmanos de criminales y terroristas, éstos podrían hacer muchodaño a la sociedad. Hay el riesgo de que nuevos sistemas deseguridad y defensa contra este tipo de aparatos no se desarrollen a tiempo para ser instalados de forma inmediata o comprensiva.

• Los terroristas tendrían todo a su favor para cometer sus actos deterrorismo. Se podrían fabricar armas químicas y biológicas muchomás potentes y más fáciles de esconder. Sería posible fabricartodo tipo de aparatos horrorosos, incluyendo varias variedades dearmas mortales que se activan por control remoto, difíciles dedetectar y evitar.

Page 41: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Riesgos de la Nanotecnología

• Riesgos para las libertades personales o sociales porrestricciones excesivas, Existe la posibilidad de que seabarquen restricciones excesivas como por ejemplo programas devigilancia 24 horas aplicados a todos los ciudadanos.

• La codicia y el poder suponen dos grandes motivaciones paraejercer niveles excesivos de control. Y la posibilidad de que elcontrol de la nanotecnología y otras tecnologías avanzadas caebajo el control privado supone otro factor que favorece una posiblegestión abusiva.

• Carrera inestable de armas fabricadas con la nanotecnología, Con lananotecnología, molecular, fusiles de todo tipo serían más potentes, y susbalas podrían auto-dirigirse. Materiales para la aviación serían más ligerosy tendrían un mejor rendimiento. Además estos materiales, fabricados conuna mínima cantidad (o nada) de metal serían mucho más difíciles dedetectar mediante radar. Ordenadores integrados permitirían el controlremoto de cualquier arma, y el manejo asistido más compacto permitiríamejor robótica. Estas ideas solo rascan la superficie de lo posible.

Page 42: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Riesgos de la Nanotecnología

• Desequilibrio social por nuevos productos o formas de vida, aparatosmédicos se podrían integrar en jeringuillas más finas que un bacterium, talvez permitiendo la modificación o estimulación fácil del cerebro, conefectos parecidos a cualquiera de una variedad de psicoactivos.

• La capacidad de fabricar productos ilegales utilizando fábricas personalespodría desequilibrar la sociedad y dar entrada a una normativaexcesivamente rígida sobre la tecnología. Nuevas estilos de vida hechosposibles por las nanotecnología también podrían causar desequilibriossociales. Mientras que la demanda por los productos ilegales ya existe, losestilos de vida cambian a lo largo de los años, así que el impacto sobreéstos sería menos agudo. No obstante, algunas posibilidades de estilo devida (sobre todo en el ámbito de sexo, drogas, diversión y modificación delcuerpo o genética) podrían molestar tanto a observadores que su meraexistencia podría causar desequilibrios.

Page 43: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Riesgos de la Nanotecnología

• Carrera inestable de armas fabricadas con la nanotecnología, Con lananotecnología, molecular, fusiles de todo tipo serían más potentes, y susbalas podrían auto-dirigirse. Materiales para la aviación serían más ligerosy tendrían un mejor rendimiento. Además estos materiales, fabricados conuna mínima cantidad (o nada) de metal serían mucho más difíciles dedetectar mediante radar. Ordenadores integrados permitirían el controlremoto de cualquier arma, y el manejo asistido más compacto permitiríamejor robótica. Estas ideas solo rascan la superficie de lo posible.

• Un mercado negro de nanotecnología, La disponibilidad nocontrolada de nanotecnología molecular podría derivar de unaregulación excesiva o deficiente. La regulación deficiente haríaque fuese fácil el acceso a y el uso de una nano fábrica. Laregulación excesiva crearía una demanda frustrada por productosdesarrollados a través de la nanotecnología; una demanda que, sise hiciese lo suficientemente fuerte, financiaría el espionaje, eldesarrollo independiente y, al final, el desarrollo de un mercadonegro más allá de los controles de las autoridades centralizadas(no es nada difícil traficar una nano fábrica).

Page 44: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

Pese a que no existe una política nacional que fomente el desarrollo de la nanotecnología el país viene incursionando en este avance de la ciencia con la creación de 20 grupos y dos centros de investigación, un Consejo Nacional, una Red de Cooperación Científica y una empresa de apoyo para estos desarrollos.

Este campo científico manipula la materia en una escala de 10 a las menos nueve, es decir, a una milmillonésima parte. Se trabaja en espacios decenas de miles de veces más pequeñas que el diámetro de un cabello. Y aunque este tema parezca sacado de la ciencia ficción o exclusivo de países en desarrollo, universidades en todo el país vienen trabajándolo.

Gracias a la nanotecnología es posible que los computadores tenga una unidad central de proceso que proporcione el control de las operaciones del cálculo, es decir, la funcionalidad que permite que todos los días se haga una carta en el PC, se navegue en Internet o los celulares puedan ofrecer llamadas, música y otros servicios.

8. Colombia - Naciente interés por la nanotecnología en científicos colombianos

Page 45: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

En medio de estas posibilidades para la industria y del contexto internacional “los países en vías de desarrollo como Colombia, pese la complejidad que representa incursionar en la nanotecnología, puede aprovechar distintas oportunidades para ingresar a investigar y competir en este estadio de desarrollo tecnológico”, afirma Diego Fernando Zuluaga, profesional del Programa Nacional de Electrónica.

Desarrollos concretos

Como lo informó LA REPUBLICA en una edición anterior ya hay resultados concretos en el uso de esta tecnología en el país. Un ejemplo de ello es el avance en la regeneración de vasos sanguíneos utilizando nanotecnología que hoy está ayudando a personas que no tenían esperanza con los métodos y tratamientos tradicionales.Así mismo el Centro de Ciencia y Tecnología Nanoescalar trabaja en un programa de Cáncer y en áreas de investigación de nanopartículas para diagnóstico y tratamiento de esa enfermedad.

Los pioneros

De los 322 investigadores, 16 cuentan con posdoctorado, 78 son doctores y 64 cuentan con maestría. Víctor Manuel Sarria Muñoz y Guillermo Alberto Álvarez tiene posdoctorado y trabajan en el Grupo de Investigación de Sólidos Porosos y Calorimetría. Así mismo, hay registros, según cálculos de Colciencias, de grupos de investigación en magnetismo e interacciones hiperfinas, nuevos materiales, procesos químicos catalíticos y biotecnológicos, automática, robótica, óptica, tratamiento de señales y ciencias de materiales avanzados entre otros.

Page 46: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

9. CONCLUSIONES•La nanotecnología promete cambiar nuestras vidas con el pasar del tiempo siendo esta la ciencia que mas futuro tiene . 

•Debemos tomar conciencia de la grandeza que tiene la nanotecnología no solo en uno si no en varios campos que puede beneficiar a las personas, esto en los aspectos de la salud, seguridad y en fin otros aspectos de la vida

•Podemos esperar de esta rama de la ciencia que es la mas sorprendente de todas, y aun la mas beneficiosa para nosotros los alumnos de tecnología en sistemas que somos los mas interesados en estas innovaciones que tiene la ciencia

•La nanotecnología promete cambiar nuestras vidas con el pasar del tiempo siendo esta la ciencia que mas futuro tiene .

Page 47: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

10. GLOSARIO DE TERMINOS

* Nanociencia es aquella que se ocupa del estudio de los objetos cuyo tamaño es desde cientos a décimas de nanómetros. se ha convertido en un importante campo científico con entidad propia. Una es la disponibilidad de nuevos instrumentos capaces de "ver" y "tocar" a esta escala dimensional.

* Nanopartículas: estas unidades son más grandes que los átomos y las moléculas. No obedecen a la química cuántica, ni a las leyes de la física clásica, poseyendo características propias (+ sobre concepto teórico). Obviamente estamos refiriéndonos a las nanopartículas creadas artificialmente a través de la ingeniería de partículas en los laboratorios, creadas a nanoescala por investigadores.

* Células Artificiales: Parte de un concepto de bio-nanotecnología con incursiones en la nanomedicina según el cual se podrían hacer "células de diseño" con un "comportamiento muy eficiente" (más eficiente que las células ordinarias) por ejemplo en la entrega de oxígeno o haciendo y destruyendo virus. 

Page 48: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

* Máquinas inmunes: Nanomáquinas médicas diseñadas para uso interno, sobre todo en las vías sanguíneas y digestivas, capaces de identificar y atacar bacterias y virus.

* Materiales inteligentes: En términos generales, una nueva generación de materiales derivadas de la nanotecnología, cuyas propiedades pueden ser controladas y cambiadas a petición. Los materiales inteligentes tienen la capacidad de cambiar su color, forma, o propiedades electrónicas en respuesta a cambios o alteraciones del medio o pruebas (luz, sonido, temperatura, voltaje). Estos materiales podrían tener atributos muy potentes como la autoreparación.

* Nanobot, nanorobot, nanomáquinas: También llamado algunas veces nanoagente, hace referencia a una imaginaria máquina o "robot Nano" de una escala de pocos centenares de nanómetros construido para tareas específicas. Se visiona nanobots capaces de destruir células cancerígenas, recoger radicales o reparar el daño sufrido en los tejidos celulares. 

* Nanocables: Un nanocable es un cable que es un nanómetro (una milésima parte de milímetro) de grueso. Los nanocables son usados como semiconductores, diodos emisores de luz (LEDs), dependiendo de su composición química.

Page 49: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

* Nano-células solares Puede ser que el sol sea la única fuente con suficiente capacidad para hacer que no seamos dependientes de combustibles fósiles. No obstante, atrapar la energía solar requiere capas siliconas que aumentan los costes hasta 10 veces el coste de la generación de energía tradicional.

* Nanomáquinas: La nanotecnología intenta minimizar la fabricación con un potencial ahorro de costes, materias primas, energía, etc. De aquí que aparezca una nueva generación de máquinas según sus átomos. Algunas de esta nueva generación de máquinas tendrán un gran impacto potencial en relación con la salud, prevención de enfermedades, etc.

* Nanomedicina: Una de las vertientes más prometedoras dentro de los potenciales nuevos avances tecnológicos en la medicina. Podríamos aventurar una definición situándola como rama de la nanotecnología que permitiría la posibilidad de curar enfermedades desde dentro del cuerpo y al nivel celular o molecular.

* Textronics: Se refiere a nuevos tejidos a partir de la reingeniería nanoelectrónica con propiedades asombrosas "tejidos inteligentes" que tendrían la habilidad de cambiar de color o reaccionar al frío o calor.

Page 50: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

11. ANEXOS

DOCUMENTAL DISCOVERY CHANNEL• I PARTE• II PARTE

DOCUMENTAL ODISEA• I PARTE• II PARTE•III PARTE

DOCUMENTAL UNIVERSIDAD NACIONAL DE MEXICO (UNAM)• I PARTE

DOCUMENTAL TV DE ANDALUCIA ESPAÑA•I PARTE

DOCUMENTAL NANOTECNOLOGIA• I PARTE

Page 51: ¿Es posible escribir los 24 tomos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? Richard Phillips Feynman CALIFORNIA 1959 “ Hay sitio de sobra.

12. BIBLIOGRAFIA

www.geocietes.comwww.azonano.comwww.euroresidentes.comwww.consumaseguridad.comwww.nanotecnologia.blogia.comwww.etcgroup.orgwww.delaurbedigital.udea.edu.cowww.eumed.net