domingo, 14 de febrero de 2010

Nanotecnologia, noticias 2009

Nanoalimentos en el Super
 ¿Qué productos alimenticios contienen nanomateriales?

La nanotecnología, la ciencia que manipula átomos y moléculas a una nanoescala (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro), gana cada vez más espacios en la cocina.

A través de la utilización de nanopartículas -que son microscópicos fragmentos parecidos al polvo con diámetros inferiores a 100 nanómetros, es decir la milésima parte del grosor de un cabello humano- la industria de los alimentos está creando productos de consumo diario con nuevos sabores, colores, estructuras y características energéticas y nutritivas.

"Muchos se refieren a la nanotecnología como la ciencia del futuro, pero la realidad es que ya está presente en muchos alimentos de consumo diario", dice a BBC Mundo, Eric Gaffet, Director de Investigación del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia.

El término de nanoalimentos, que se refiere a aquellos que contienen nanopartículas, fue utilizado por primera vez por el profesor Dong-Myong Kim en 1998.

Aunque el uso de los nanomateriales en la alimentación se ha ido expandiendo con los años, no están claros los efectos de las nanopartículas sobre la salud, explica Gaffet, quien además es miembro del grupo de investigación sobre nanomateriales de la Academia Europea de las Ciencias.

Tampoco los europeos saben lo que consumen debido a que no hay ninguna directiva que obligue a la industria a informar qué productos contienen estos elementos.
Nanoplatillos

El Director del Nanocentro de la Universidad Católica de Lovaina, en Bélgica, Jeroen Lammertyn, estima que en los supermercados circulan alrededor de 500 productos que contienen nanopartículas.

Muchos se refieren a la nanotecnología como la ciencia del futuro, pero la realidad es que ya está presente en muchos alimentos de consumo diario

Eric Gaffet, Centro Nacional de Investigación Científica de Francia.

Debido a que la industria no tiene obligación de informar, no se sabe cuáles son estos productos, aunque diversos estudios han identificado nanoingredientes en la leche, la crema, el chocolate y en harinas en polvo, azúcar glas, aguas de sabor instantáneas, salsa de tomate y preparados para hacer pasteles.

"El ejemplo más claro de cómo operan las nanopartículas es la salsa ketchup. Las partículas fueron alteradas para modificar los fluidos y darle otra viscosidad. De no tener nanopartículas, al voltear el envase de cabeza el liquido se desplomaría como leche", explica en entrevista con BBC Mundo Lammertyn.

Según el académico, la industria apenas está descubriendo las potencialidades de esta rama de la nanotecnología, por lo que habrá que esperar en un futuro cercano la aparición de nuevos nanoalimentos.

De acuerdo con investigaciones en curso, en los laboratorios de las grandes trasnacionales se trabaja para crear helados y mayonesas con menos calorías y sin alterar su sabor, chicles que conserven su sabor sin importar el tiempo que se mastique, y aguas refrescantes cuyo color y sabor podrá ser alterado en hornos de microondas.
Piden inventario

El Parlamento Europeo pidió recientemente a la Comisión Europea que estudie los posibles riesgos de la utilización de nanopartículas y nanoalimentos en la alimentación.

Es importante que las autoridades europeas aclaren el debate con evidencias científicas y que hagan llegar la información correcta a la ciudadanía

Jeroen Lammertyn, Universidad Católica de Lovaina

Un informe de la Comisión Parlamentaria de Seguridad Alimentaria promovido por la eurodiputada holandesa de la Izquierda Verde Europea Kartika Liotard sostiene que no puede continuar la comercialización de estos productos sin la existencia de reglas claras.

La Eurocámara, que será renovada durante las elecciones europeas del cuatro al siete de junio próximo, demanda introducir un sistema de etiquetado obligatorio para informar al consumidor.

También exige el Ejecutivo comunitario crear un inventario, a más tardar para 2011, de los nanoalimentos disponibles en el mercado europeo, aclarando si son o no peligrosos para los seres humanos y el medio ambiente.
Polémico y suspicaz

El experto Lammertyn asegura que existe el peligro de que los nanoalimentos sufran el mismo destino de los productos genéticamente modificados (GM)

"No debemos caer en el mismo error de los GM, que debido a la percepción equivocada que tienen en la opinión pública, no han podido desarrollar sus potencialidades.

"Es importante que las autoridades europeas aclaren el debate con evidencias científicas y que hagan llegar la información correcta a la ciudadanía".

Lammertyn insiste en que la nanotecnología puede mejorar la calidad de los alimentos con potentes aditivos nutricionales o potenciadores del sabor y la estructura, pero al mismo tiempo reconoce las dudas que existen sobre los efectos potenciales en la salud del consumidor.

Un sensor con nanopartículas de oro ayudará a detectar el cáncer de pulmón, mediante nanotecnología

Londres, 30 ago (EFE).- Un equipo de investigadores ha desarrollado un sensor que lleva en su interior nanopartículas de oro y que distingue entre la respiración de una persona que padece cáncer de pulmón y otra que está sana sin necesidad de un tratamiento previo, lo que ayudará a detectar la enfermedad.

Así lo asegura un estudio publicado por la revista "Nature Nanotechnology" y que ha sido llevado a cabo por el profesor universitario Hossam Haick, del Instituto de Tecnología Techion-Israel, y el resto de su equipo.

Las pruebas actuales para medir los compuestos orgánicos volátiles -gases químicos que contienen carbono y que están relacionados con el cáncer de pulmón- presentan algunos problemas, como que son caras y no ofrecen resultados al instante.

En contraste, el sensor diseñado por Haick y su equipo es portátil y consiste en un aparato con nanopartículas de oro que responde al entrar en contacto con los compuestos orgánicos volátiles que son relevantes en el caso del cáncer de pulmón.

El equipo israelí simuló una respiración propia de un enfermo de cáncer y otra de una persona sana mezclando estos compuestos, y las sometió posteriormente al sensor.

El aparato distinguió cuál correspondía con un enfermo de cáncer al ser capaz de reconocer las pautas de respiración que lo caracterizan, según se explica en la revista.

Con este sensor será posible diagnosticar cáncer de pulmón a través de una tecnología no invasiva, barata y portátil, según sus creadores.
Nanomotor funcionando a 15.000 rpm Construir una nano-máquina así es toda una hazaña: 100 nm son sólo unos 1000 átomos uno al lado del otro, y conseguir que encajen el estátor, el rotor y que todo el sistema realmente funcione a partir de su fuente de energía, un logro de ingeniería increible... tanto, que no es ingeniería.

Este motor en realidad forma parte del
mecanismo de movimiento de muchas bacterias, y ha sido uno de los argumentos esgrimidos por los defensores del diseño inteligente, alegando que es imposible que una pieza tan perfecta y compleja sea fruto de la evolución.

Con una eficiencia de casi el 100%, el motor convierte un gradiente de concentración de iones (H+) en movimiento: 
 

¿Realmente puede una nanomáquina así haberse formado por evolución? La respuesta, por supuesto, es...¡que no hay otra explicación lógica! Además, se han propuesto algunas hipótesis de como podría haber sido este proceso: 
 
 Para terminar, aquí se puede ver el motor de uno de éstos flagelos, en este caso de un alga unicelular:
La Biblia enana - mediante nanotecnología
El presidente israelí Shimon Peres le regaló el pasado 11 de mayo al Sumo Pontífice católico Benedicto XVI un Antiguo Testamento que presenta como una obra maestra de la nanotecnología: el texto hebreo completo fue grabado en un chip de silicón del tamaño de la cabeza de un alfiler por científicos de Technion, el Instituto de Tecnología nacional. El chip viene embalado de regalo en una caja de cristal con una lupa (detalle), explicaciones en hebreo e inglés de la nano Biblia, y los 13 primeros versículos del Génesis amplificados 10 mil veces.
Llega el chip de grafeno que podría llegar a los 1.000 GHz
El MIT vuelve a protagonizar una de las noticias de ciencia y electrónica (por partida doble) más interesantes del día con el anuncio de un chip de grafeno que podría ser capaz de alcanzar velocidades con un rango de 500 a 1.000 GHz. InformationWeek se hace eco de este descubrimiento y apunta que los resultados de estas investigaciones, dirigidas por el profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, Tomás Palacios, aparecerán en la edición de mayo de la publicación Electron Device Letters.

Por si no lo sabes, el grafeno es una estructura monoatómica, compuesta por átomos -valga de redundancia- de carbón, con una alta conductividad eléctrica y térmica y una gran resistencia -de hecho, se demostró hace relativamente poco que es el material más resistente que existe-. La sustitución del silicio de los actuales chips electrónicos por el grafeno permite multiplicar las frecuencias de señal eléctrica con la utilización de un solo transistor y con una producción más limpia, ya que no requiere de filtración.
Recargar el móvil con el teclear del dedo mediante la nanotecnología
Cada cierto tiempo aparecen ingenios para producir electricidad a partir de nuestros propios movimientos corporales. No es mucha la energía generada, pero puede ser suficiente para pequeños dispositivos si se consigue recoger y convertir en electricidad. ¿Sería bastante para recargar la batería de una Blackberry o de un móvil con el movimiento de escribir en un chat o enviar un mensaje? Pues esto es lo que han logrado de forma reciente utilizando nanotecnología en el 'Georgia Institute of Technology'. Los artífices han sido un equipo de investigadores liderados por Zhong Lin Wang, profesor de Regent's Georgia Tech en la Escuela de Ciencia de los Materiales e Ingeniería, que han logrado generar una corriente eléctrica a partir del movimiento que realiza un dedo al teclear o gracias al de un hámster corriendo en su rueda.

El estudio demuestra que a través de movimientos mecánicos irregulares, tales como la vibración de las cuerdas vocales, teclear o un hámster corriendo en una rueda pueden ser el impulso para nanogeneradores de electricidad. Y aunque pueda parecer una energía irrelevante, este aprovechamiento o recogida de energía de baja frecuencia proveniente del movimiento irregular puede llegar a ser muy importante. Incluso, como cree el profesor Wang, más allá del teclear del dedo y el hámster corriendo, estos mecanismos pueden ser implantados en el cuerpo para obtener energía a partir de fuentes tales como los movimientos de los músculos o la palpitación de los vasos sanguíneos.

Palacio ya ha apuntado que en un plazo de uno a dos años podríamos presenciar la comercialización de este tipo de chips avanzados, en cuya investigación han invertido diferentes empresas de electrónica privadas. ¿Dispostivos con sistemas a frecuencias de infarto? Pues parece que la idea empieza a no ser tan descabellada...

 

Crean una pila eficaz hecha con virus y nanotubos

Unos virus manipulados genéticamente, incapaces de infectar a las personas, se han convertido en ánodo y cátodo de un nuevo tipo de pila que tiene la misma capacidad que las más modernas baterías recargables de litio y carece de materiales tóxicos. El invento es de un equipo de investigadores estadounidenses que mañana presenta su tecnología en la revista Science.

Hace tres años, un grupo del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) logró hacer, por ingeniería genética, un virus capaz de convertirse en ánodo de una pila recubriéndose con óxido de cobalto y oro y autoconstruyendo un nanocable. En una batería normal, los iones de litio fluyen entre un ánodo cargado negativamente (normalmente grafito) y un cátodo cargado positivamente. Pero hacer un cátodo con virus es más complicado porque la mayoría de los materiales candidatos son más bien aislantes y no conductores. Ahora los investigadores explican cómo han solucionado este obstáculo.

Yun jung Lee y sus colegas han hecho un virus que se recubre de fosfato de hierro y se engancha a nanotubos de carbono creando una red de material altamente conductor, explica el MIT en un comunicado. El virus se fija específicamente en nanotubos de carbono y forma una red que potencia la conductividad del material, actuando como cátodo en la batería. Los virus utilizados en el experimento infectan bacterias pero son inofensivos para los humanos.

Lee y sus colegas han aplicado principios biológicos básicos para inventar una estructura no nociva para el medio ambiente y capaz de convertir materiales con baja conductividad eléctrica en electrodos efectivos. Ellos consideran que esta alternativa tecnológica puede ser útil, por ejemplo, para los coches eléctricos híbridos, pero también para cualquier dispositivo electrónico personal. El presidente estadounidense Barack Obama está muy interesado en las tecnologías energéticas, por lo que la semana pasada invitó a la Casa Blanca a la directora del MIT, Susan Hockfield, para que le mostrara el prototipo de la nueva batería hecha de virus.

En sus ensayos los investigadores han comprobado que sus pilas pueden cargarse y descargarse al menos cien veces sin degradarse. Reconocen que son menos ciclos de carga/descarga que una batería convencional, pero confían en mejorar mucho su dispositivo.
Desertec - Una visión de la nanotecnología real para la revolución energética.
Una ambiciosa idea que está rondando desde hace un par de años ha ganado credibilidad en estos dos últimos meses.
La visión que, si se realiza, será una verdadera revolución energética, se llama Desertec, y sería el mayor proyecto de energía solar de todos los tiempos.
El proyecto si se realiza, costará alrededor de 400-500 billones de euros y se convertirá en la primera fuente de energía en 10 años.
La idea básica es instalar una gigantesca red de plantas solares-térmicas en el desierto del Sahara y construir una red de alto voltaje con sus líneas transportando la electricidad a Europa.
El concepto Desertec describe la prespectiva de una cantidad ingente de electricidad para Europa, Oriente Medio y África del Norte hasta el año 2050
Para entonces podría satisfacer el 15% de la energía que la Unión Europea necesita.
Desertec demostrará que una transición a una fuente de energía competitiva, segura y compatible es posible con fuentes de energía renovables y aumentos de la eficacia, y los combustibles quedarán fósiles como reserva para balancear la energía.
La tecnología existe hoy - es la escala de la visión lo que es revolucionaria.
Experto indaga sobre los beneficios de la nanotecnología en cosmética
Experto indaga sobre los beneficios de la nanotecnología en cosmética

La nanocosmética, como así se denomina a esta técnica, consiste en "coger activos cosméticos y protegerlos en nanopartículas de forma que lleguen con mejores propiedades", explicó Juan Manuel López Romero, ponente en uno de los cursos organizados por la UNIA.

El profesor de la Universidad de Málaga (UMA), Juan Manuel López Romero, dirige durante tres días el curso Nanocosmética. Activos naturales, nanotecnología y empresa, que organiza la Universidad Internacional de Andalucía (UNIA) en Málaga.

El profesor explicó que el objetivo del encuentro es introducir al alumnado en una nueva técnica, la nanocosmética, que es algo "muy aplicable a la realidad". Así, el 99% de lo que hace esta práctica se materializa en "coger activos cosméticos y protegerlos en nanopartículas de forma que lleguen con mejores propiedades", añadió.

La teoría de esta técnica apareció en EE.UU en los años 50, aunque no "fue hasta los 80 cuando comenzó a experimentarse con los primeros aparatos". En este sentido, la nanotecnología, concretó el profesor, "está desarrollando técnicas cada vez más viables que hacen que se extienda a muchos productos cosméticos que utilizamos a diario".

Las investigaciones con liposomas, partícula con la que comenzaron los estudios de nanocosmética, eran costosas al principio porque éstas eran "sustancias poco conocidas". Así, Cristian Dior fue "la pionera en incluir esta técnica" que posteriormente aplicaron otras empresas "de marcas reconocidas a nivel internacional", apostilló López Romero.

"El elemento más antiguo y por ello más conocido son los liposomas, pero también investigamos con nanopartículas lipídicas, nanopartículas poliméricas y nanopartículas de tipo molecular, como las ciclodextrinas", comentó el profesor, que forma parte del grupo de investigación sobre Nanotecnología y Síntesis Orgánica de la UMA.

A raíz de este grupo surgió la empresa ICON Nanotech, cuya máxima es "hacer las partículas para otra empresa, que las prepara y vende a firmas como Mercadona, que la incorporan a sus productos cosméticos", especificó el profesor.

El principal miedo que genera esta técnica es "que las partículas penetren en la piel y lleguen a la sangre", pero se está demostrando que esta teoría "está poco fundada", a pesar de que la legislación estadounidense "intente proteger en este sentido", aclaró.

Por último, López Romero aseguró que "la mayor aportación" de esta nueva industria es que "mantiene las propiedades de las cremas y lociones mucho más tiempo", no sólo en la piel, sino que "las partículas se mantienen en mejores condiciones en los recipientes, como consecuencia de encapsular los elementos en nanopartículas", concluyó el profesor.
Uso de nanotubos en chips de ordenadores
Una nueva técnica para fabricar nanotubos de carbono deben ser más fáciles de integrar con los procesos existentes de fabricación de semiconductores

Fuente: "Síntesis de baja temperatura de nanotubos de carbono alineados verticalmente con contacto eléctrico para sustratos metálicos habilitado por descomposición térmica de la materia prima de carbono", Gilbert Nessim, Carl V. Thompson et al, Nano Letters.

Resultados: Los investigadores en el laboratorio de materiales del MIT, el profesor de ciencias Carl V. Thompson hizo crecer densos bosques de nanotubos de carbono cristalino sobre una superficie de metal a temperaturas cercanas a las características de fabricación de chips informáticos. A diferencia de intentos anteriores de hacer lo mismo, la técnica de los investigadores se basa enteramente en un proceso muy común en la industria de semiconductores. Los investigadores también demostraron que el paso crucial en su procedimiento para precalentar el gas de hidrocarburos de la que se forma nanotubos, antes de exponer a la superficie del metal a la misma.

¿Por qué importa?: Los transistores de chips de computadora están tradicionalmente conectados por cables de cobre diminutos. Pero, como el circuito de chips se encoge y los cables se vuelven más delgados, su conductividad sufre y tienen más probabilidades de fracasar. Un proceso de fabricación lo suficientemente sencillo como para permitir que los nanotubos de carbono reemplacen los cables verticales en los chips, permitiendo el embalaje más denso en los circuitos.

¿Cómo lo hicieron?: en una cámara de vacío, los investigadores vaporizan los metales, Tántalo y hierro, que se asentaron en capas sobre una oblea de silicio. Luego se coloca la oblea recubierta con una película en un extremo de un tubo de cuarzo, que se inserta en un horno. Al final de la lámina del tubo, la temperatura del horno fue de 475 grados C, pero en el extremo opuesto, la temperatura es variada. Los investigadores bombean gas de etileno en el tubo por el extremo opuesto de la oblea. Cuando la temperatura a ese fin se acercó a 800 grados, el etileno en descomposición, y el hierro en la oblea catalizó la formación de los nanotubos de carbono.

Próximos pasos: Los investigadores están tratando de determinar si las distintas combinaciones de metales y los gases de hidrocarburos puede reducir la temperatura del catalizador aún más y mejorar la calidad de los nanotubos.

Financiamiento: La investigación fue patrocinada por el MARCO de enfoque de Interconexión Centro y en parte por Intel (Gilbert Nessim, quien era un estudiante graduado en el laboratorio de Thompson, fue apoyada por una beca de Intel).
Vanessa Gaviria
CRF

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