Historia de la Nanotecnología
La nanotecnología es la ciencia que estudia la utilización de la materia a escala nanométrica.
En este célebre discurso Feynman es el primero en hablar de la nanotecnología,la nanociencia y acerca de todas las posibilidades que ofrece.
En esta época muchos campos científicos parecían haber llegado a un punto de estancamiento y Richard Feynman fue el primero en aventurarse a decir que en lo más pequeño(a nivel atómico)había una ciencia que podría dar grandes resultados.
Propuso el ejemplo del cuerpo humano,en el que la manipulación de átomos y de las células de vida (ADN) que tienen una gran importancia en el funcionamiento del organismo podrían resultar interesantes.
Su correcta utilización podría dar la solución a muchos problemas y podría ser muy útil en el desarrollo de curas para futuras enfermedades.
Para que nos hagamos una idea del tamaño la nanotecnología tenemos que considerar que es un metro por 10 ala menos 9.
Este particular tamaño hizo que los científicos no se planteasen su importancia hasta que Richard Feynman dio su discurso aunque en algunas ocasiones en laboratorios se había llegado a tener algún compuesto de nivel atómico con propiedades parecidas a las de la nanotecnología actual pero por creencia en que fuese un error los científicos lo desecharon.De hecho la creencia popular es de que en algún laboratorio en algún momento de la historia se conseguido tener alguna de las láminas de grafeno y nanotubos que son tan populares hoy en día.
Durante los siguientes 20 años después de la conferencia la nanotecnología no fue muy estudiada hasta que fueron publicados varios libros hablando de ella y de su potencial.
La famosa frase de Richard Feynman “hay mucho espacio al fondo” lo convirtió en una figura icónica del siglo XX y hizo que muchos otros científicos se interesasen por la nanotecnología.
El descubrimiento en la década de 1980 del microscopio de efecto túnel y el descubrimiento de los fullerenos (un tipo de carbono que tenía unas propiedades muy interesantes a pesar de su tamaño) hizo que la nanotecnología fuese tomada en cuenta por muchos científicos.
El descubrimiento de los microscopios de fuerza atómica y de efecto tunel fueron tan importantes porque permitieron por primera vez manipular los átomos de forma voluntaria.Funcionaban como un barrido que dependiendo del tamaño de lo que se estuviese analizando con la punta crearía un mapa del relieve.Esto permitió diferenciar las diferentes estructuras dentro de un compuesto a nivel atómico.
En la década de 1990 se acabó de consolidar con el descubrimiento de los nanotubos de carbono que se convertirían en uno de los principales componentes de la nanotecnología años después.
Sus numerosas aplicaciones la hace una ciencia muy interesante y su particular tamaño hace que sea muy viable para una gran variedad de aplicaciones.Tiene un gran impacto en la sociedad de hoy en día sobre todo en el ámbito educativo y médico además del económico.
El campo de la nanotecnología está en pleno crecimiento y tiene muchas esperanzas puestas que están a la espera de cumplirse\cite{hughes2000}.
En el marco de la nanotecnología también se empezaron a distinguir dos modos de obtención los conocidos como top-down y bottom-up.El primero de ellos se obtiene a partir de un compuesto grande que como si de una escultura se trata así se va haciendo más pequeño hasta conseguir las propiedades que se desean.El segundo método fue el último en aparecer y qué fue muy criticado en su aparición a.Consistía en empezar un compuesto nanotecnologico a partir de átomos que pudiésemos combinar y unir como quisiésemos para obtener un objeto final de proporciones nanométricas.
Hoy en día más de 3000 productos han sido conseguidos a partir de nanotecnología la mayoría de ellos para un uso industrial sin embargo muchas empresas han aprovechado esta situación para vender la nanotecnologia como una solución a todos nuestros problemas.Esto no es así la nanotecnologia cambiar a probablemente nuestras formas de vida y será muy útil en diversas aplicaciones pero no servirá para cualquier cosa ni ahora que por ejemplo podamos alcanzar la invencibilidad.
La prueba de éstas esperanzas es la gran inversión que están realizando muchos países en nanotecnología como Estados Unidos y México.
Puesto que en la nanotecnología convergen varias disciplinas, como ya se expuso, es previsible que su efecto se perciba en muchos y variados campos, desde la ciencia de materiales hasta la electrónica, desde la computación hasta la medicina.
En la ciencia de los materiales habrá uno de los mayores impactos debido a que son indispensables para fabricar objetos útiles en la vida humana que siempre han tenido un alto valor social y económico, de lo que son ejemplos el acero y los plásticos. Las propiedades de los materiales nanoestructurados están determinadas por su estructura a escalas micro y nanométrica, por lo que una de las claves para desarrollar materiales de nueva generación es la habilidad de controlar su estructura a escalas cada vez más pequeñas.
Porque hace posible maquilar con extrema precisión ciertos materiales.
Las causas de que las propiedades de los nanomateriales difieran de las de otros son el incremento del área superficial y los efectos cuánticos.
Los metales nanoestructurados ofrecen una resistencia mecánica cuatro o cinco veces mayor que los metales "normales". Actualmente ya se utilizan algunos materiales nanoestructurados en cosméticos, arcillas, recubrimientos, pinturas y herramientas de corte. Otra aplicación que también se investiga es la del nanocatalizador que ya se usa ampliamente en las industrias química, petroquímica, farmacéutica, etc.
Los procesos de catálisis, en particular, están fuertemente favorecidos por las nanotecnologías, por ejemplo:
El diseño molecular y síntesis de materiales catalíticos nanoporosos.
El diseño molecular y síntesis de nanofases activas en reacciones de interés para los procesos catalíticos de refinación, petroquímica y control ambiental\cite{ritala1999}.
Los novedosos sistemas catalíticos para elaborar productos de química fina.
Los catalizadores nanoestructurados obtienen mayor reactividad (actividad química) que los normales, además, si se fabrican con materiales nanoestructurados, se les puede conferir propiedades catalíticas. Se prevé que en los próximos cinco años estén presentes también en celdas de combustible, baterías, aditivos para combustibles y amplio espectro de aplicaciones en el ramo de los catalizadores. Los convertidores catalíticos de tres vías de los automóviles modernos constan de un catalizador de oxidación y otro de reducción; el de reducción está hecho de rodio y platino, mientras que el de oxidación está compuesto de platino y paladio. Hoy en día se investiga los agregados atómicos de estos metales y en algunos años más podrían utilizarse ya catalizadores nanoestructurados.
A mediano plazo (digamos 10 años) se pueden desarrollar aplicaciones en lubricantes, implantes y en la purificación de agua. Asimismo, se podrán lograr nuevos materiales poliméricos y cerámicas livianas de alta resistencia, recubrimientos superficiales de cojinetes y otras partes móviles sometidas a desgaste en los automóviles, pinturas a base de nanopartículas, etc. Las aplicaciones son múltiples y variadas.
De igual modo, en los campos de la electrónica, la optoelectrónica y las tecnologías de la información y comunicaciones las nanotecnologías comienzan a jugar un papel en la fabricación de chips para computadora y en dispositivos para almacenamiento de datos. En el futuro próximo también habrá microprocesadores nanoestructurados, sistemas de comunicación en bandas diez veces más anchas que las actuales, sistemas de almacenamiento informativo con dimensiones cada vez más reducidas y capacidades mil veces superiores; también se vislumbran aplicaciones en sistemas integrados de nanosensores\cite{hersam2000}.
En cuanto a la medicina, el diagnóstico de enfermedades y el suministro de fármacos se investigan intensamente. Dado que en estas áreas es indispensable realizar exámenes y procedimientos de validación rigurosos, el avance no será evidente hasta dentro de 10 años aproximadamente; se puede prever que para entonces habrá algunas aplicaciones como el uso de proteínas, ADN y biopolímeros en biosensores. Actualmente está en fase de experimentación el uso de nanopartículas para curar enfermedades genéticas como la fibrosis cística.
Y en la misma situación se encuentran las nanopartículas magnéticas que permitirían posicionar fármacos en sitios específicos mediante sistemas de campos magnéticos externos.
Recientemente en Alemania se experimenta comercialmente un dispositivo a escala nanométrica que realiza análisis clínicos que utilizan cantidades de muestra muy pequeñas y que suministra resultados en breve tiempo. Este lab on a chip, como es conocido, se está construyendo en escala micrométrica.
El principal inconveniente de esta ciencia es su mal uso ya que este entraña un gran peligro.
A lo largo de la corta historia de la nanotecnología muchas personas han intentado aprovecharse de esta para mutar enfermedades,crear armas o crear clones genéticamente.Dentro del mercado negro se puede traficar con ella y obtener grandes sumas de dinero de forma ilícita.
Las guerras entre las naciones serian más devastadoras.
Por todo esto está en nuestra mano que la nanotecnología tenga un próspero crecimiento,esté bien usada y pueda resultarnos fundamental en un futuro próximo.
Su impacto en la vida hoy en día parece para muchos todavía una utopía microchips nanorobots relacionadas con la medicina,alimentación,energía que podrían cambiar nuestras vidas lo que la hace digna de una historia de ciencia ficción\cite{ferrari2005}.
Conclusión
Despues de haber investigado y analizado el tema en profundidad, llegamos a la conclusión de que la nanotecnología ha sido utilizada en los ultimos tiempos como una función primordial de los productos tecnológicos modernos. Hemos aprendido y aprovechado de ella, recordando que muchos de los avances que hoy tenemos como sociedad son gracias a la recién tratada. Con el tiempo la tecnología fue increpando e implementando en nuevos avances, los cuales nos han dado nuevos aportes médicos, sociales, económicos o simplemente del lujos que quizás hoy o más adelante sean imprecindibles para el hombre.
Entre las cuestiones éticas y filosóficas que traerá seguramente será la definición de lo que verdaderamente es la vida, quizás una definición desde el punto de vista molecular, ya que como señalaba anteriormente la definición clásica de la vida por los biólogos ya está quedando obsoleta con los nuevos adelantos de la ciencia.
También quizás nos cuestionemos de sí estará bien usar estos inventos para prolongar aun más nuestra vida, ya que por el momento la vejez se define como el degenera miento de las células y de sus componentes. Y como la función de los nano inventos será la de corregir estos problemas, quizás prolonguemos mas nuestra vida media. Finalmente hallaremos la verdadera fuente de la juventud.
El temor que tiene la gente acerca de esta tecnología es sin lugar a dudas debida en parte a la ignorancia y mientras no se cambie esta actitud no se permitirán grandes adelantos en la ciencia. Aunque este miedo tiene algo de fundamento, ya que pondrá armas microscópicas al alcance de terroristas.
Mientras aun se muestren los pros y los contras, hay que tomar en consideración que una actitud de negación no resolverá nada, sino al contrario ya que al no permitirse la investigación quizás puedan surgir pequeños grupos de investigación con fines poco éticos. Sin lugar a dudas la mejor actitud será la de apertura a esta tecnología, ya que ofrecerá múltiples beneficios en todas las ramas de la ciencia, además de un mayor entendimiento de cómo es que se forma la vida en todas sus múltiples formas.