TERCER MILENIO - maquinas moleculares

DE LO PEQUEÑO A LO GRANDE La Nanotecnología puede dar origen a una nueva revolución industrial y solucionar muchos de los problemas de la sociedad del futuro. Con ella se piensa construir aparatos complejos, producir medicamentos eficaces, curar enfermedades difíciles y, cómo no, fabricar armas sofisticadas. La Nanotecnología se basa en la fabricación de estructuras muy pequeñas capaces de autoensamblarse, recibir sus propias órdenes y actuar ordenadamente. El prefijo nano procede del griego "nanos" e indica que algo tiene un tamaño mucho menor que el habitual. En ciencia, el prefijo nano indica la mil millonésima parte de algo, como el nanómetro, o el nanosegundo, unidades extremadamente pequeñas, pero adecuadas para la descripción de las agrupaciones más elementales de los átomos: las moléculas. Hablar de máquinas moleculares no es una metáfora. Si un objeto tiene un tamaño de unos pocos nanómetros y está formado por una agrupación precisa y ordenada de átomos enlazados, es una molécula o un conjunto de moléculas. Llamamos máquina a un objeto con partes móviles que hace un trabajo útil. Si el objeto molecular citado anteriormente cumple ambas condiciones, es una máquina molecular. De lo grande a lo pequeño Las manos humanas son millones de veces más grandes que las moléculas. Esta enorme diferencia de escala ha hecho que la mayoría de los productos fabricados con las tecnología actuales, desde una simple herramienta mecánica hasta el más complejo de los ordenadores y sus componentes más diminutos, estén basados en la transformación, mediante procesos mecánicos y físico-químicos, de materias primas que el hombre puede manipular. Durante dicha transformación se pierde parte de la materia prima (miles de millones de moléculas) y se generan residuos o subproductos inútiles y en ocasiones peligrosos. Toda la industria actual se basa en este tipo de procesos, incluso la microelectrónica, para fabricar el más diminuto chip. El punto común de estos procesos es ir de lo grande (macroscópico) a lo pequeño (microscópico), desperdiciando grandes cantidades de material. Algo parecido a lo que ocurre cuando un escultor, partiendo de un bloque de piedra o madera, esculpe una figura. Por otra parte es indudable, que, incluso usando moldes, una réplica de la primera estatua nunca será idéntica a la primera cuando se mire su acabado a escala molecular. El posible impacto de los avances de la microtecnología hacia la escala molecular fue analizado, hace ya 40 años, por Richard Feynman, premio Nobel de Física en 1965, en la reunión anual de la Sociedad Americana de Física, donde dio una conferencia titulada "There's plenty of room at the bottom" (Hay muchísimo sitio en lo pequeño). La conferencia versaba sobre el impacto tecnológico que podría tener llegar a manipular y controlar cosas de tamaños mucho más pequeños que los que permitía la tecnología de aquel momento, es decir, la recién nacida microtecnología, que, mediante máquinas ordinarias (en cuanto a su tamaño) permitía al hombre fabricar y conectar dispositivos sobre sustratos planos, controlando su forma con resolución de la millonésima parte del metro (micromáquinas). Feynman sugirió que la microtecnología podría extrapolarse de forma que las micromáquinas sirviesen para construir máquinas más pequeñas, y así sucesivamente hasta llegar a construir máquinas de tamaño molecular. Se inspiraba en el ejemplo de los sistemas biológicos, que son capaces de escribir información a escala molecular. Además, los sistemas biológicos no sólo son capaces de escribir información, sino que basándose en ella fabrican sustancias, se desplazan, giran, en definitiva, realizan todo tipo de acciones maravillosas en una escala muy pequeña. De hecho, uno de los resultados del trabajo de esas diminutas y complejas máquinas somos nosotros mismos. Por ello, Feynman trató de imaginar las consecuencias que podría tener el hecho de que el hombre fuera, en un futuro, capaz de fabricar un objeto que maniobrase de forma controlada a escala molecular (por ejemplo ordenadores diminutos, de tamaño molecular, muy potentes y programables para desempeñar funciones muy complejas). Además, resaltó que no había ninguna razón por la que esto no se pudiera conseguir, dado que los principios de la Física no imponen ninguna limitación a la hora de manipular átomos uno a uno. "Si no se ha hecho en la práctica, dijo Feynman, es porque, sencillamente, los hombres somos muy grandes". En la práctica, 20 años después, la microtecnología ha avanzado mucho pero, al fabricar dispositivos cada vez más pequeños, siguiendo la filosofía planteada por Feynman, la granularidad atómica de la materia crea irregularidades e imperfecciones, en tanto en cuanto los átomos se manejan de forma colectiva y no individualmente. También aparecen fenómenos cuánticos asociados al pequeño tamaño, y los dispositivos fabricados, con dimensiones en la escala de nanómetros, dejan de funcionar como sus homólogos de mayor tamaño. Finalmente, los fenómenos de interés tecnológico de estos dispositivos, como la posibilidad de controlar corrientes con precisión de 1 electrón por segundo, o la de fabricar transistores de tamaño nanométrico y, con ellos, ordenadores más pequeños y potentes que los actuales, ocurren a temperaturas muy bajas, próximas a -273ºC, lo que limita su utilidad a la investigación básica. Un cambio de filosofía Tuvieron que transcurrir 20 años desde la mencionada conferencia de Feynman hasta que apareciera publicado el primer artículo sobre Nanotecnología molecular en una revista científica. Fue en 1981 cuando el investigador Eric Drexler hizo una primera prospectiva de lo que la manipulación molecular puede significar en cuanto a nueva revolución industrial. La aproximación de Drexler estaba basada en los avances de la ingeniería molecular que, partiendo de átomos, era capaz de diseñar moléculas para desarrollar funciones específicas. Así, numerosas tecnologías actuales tienen un ejemplo molecular para realizar determinadas funciones. Esto es toda una revolución y un cambio de filosofía en los procesos de fabricación. Se trata de fabricar de lo pequeño a lo grande, sin dejar residuos. Es como si el escultor dispusiera de las piezas de un puzzle para fabricar la estatua. No le sobrarían piezas ni desperdiciaría nada y, con piezas idénticas, sería capaz de fabricar un duplicado perfecto de la primera estatua a nivel molecular. Vanessa Gaviria http://www.unizar.es/ina/Prensa/cen69/contenido1.html CRF

Compatibilidad electromagnética de los aparatos eléctricos y electrónicos

La Directiva 2004/108/CE está dirigida a armonizar las disposiciones de Derecho nacional que garantizan la protección contra las perturbaciones electromagnéticas * de los equipos *. La Directiva se basa en los principios del «nuevo enfoque» en materia de armonización técnica y de normalización. De conformidad con ese nuevo enfoque, el diseño y la fabricación de equipos están sujetos a requisitos esenciales relacionados con la compatibilidad electromagnética *. ACTO Directiva 2004/108/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 15 de diciembre de 2004, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros en materia de compatibilidad electromagnética y por la que se deroga la Directiva 89/336/CEE. SÍNTESIS La presente Directiva tiene por objeto regular la compatibilidad electrónica (CEM) de los equipos *. Está dirigida a armonizar las disposiciones de Derecho nacional de protección frente a las perturbaciones electromagnéticas de los equipos, con objeto de garantizar la libre circulación de aparatos eléctricos y electrónicos dentro del mercado interior. La «Directiva CEM» tiene además por objeto crear un entorno electromagnético en la Unión Europea, sin rebajar los niveles justificados de protección en los Estados miembros. De conformidad con los principios del « nuevo enfoque » en materia de armonización técnica y de normalización, el diseño y la fabricación de equipos están sujetos a requisitos esenciales relacionados con la compatibilidad electromagnética. Ámbito de aplicación La Directiva se aplica a los equipos, es decir, a los aparatos * y a las instalaciones fijas *. Los Estados miembros deben adoptar todas las medidas apropiadas para que los equipos comercializados y/o puestos en servicio cumplan los requisitos de la Directiva. Al mismo tiempo, los Estados miembros no deberán obstaculizar la comercialización o la puesta en servicio en su territorio de equipos que cumplan lo dispuesto en la Directiva. La Directiva CEM no se aplicará: a los equipos cubiertos por la Directiva 1999/5/CE sobre equipos radioeléctricos y equipos terminales de telecomunicación; a los productos, componentes y equipos aeronáuticos mencionados en el Reglamento (CE) n° 1592/2002; a los equipos de radio utilizados por radioaficionados, en el sentido del Reglamento de radiocomunicaciones adoptado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT); a los equipos que, por su naturaleza, no puedan generar emisiones electromagnéticas que superen un nivel que permita a los equipos de radio y de telecomunicaciones, y a otros equipos, funcionar de la forma prevista; a los equipos que, por su naturaleza, funcionen sin degradaciones inaceptables en presencia de perturbaciones electromagnéticas normales derivadas de su uso previsto. Requisitos esenciales Algunas disposiciones de la Directiva se aplican tanto a los aparatos * como a las instalaciones fijas *. Se trata sobre todo de las disposiciones sobre los requisitos esenciales de compatibilidad electromagnética genérica. Estas prescriben que los aparatos deben haber sido diseñados y fabricados de tal forma que: las perturbaciones electromagnéticas producidas no rebasen un nivel por encima del cual los equipos de radio y de telecomunicaciones u otros equipos no puedan funcionar de la forma prevista; tengan un nivel de inmunidad frente a las perturbaciones electromagnéticas que les permita funcionar sin una degradación inaceptable en el marco de la utilización prevista. Evaluación de la conformidad Se ha establecido una diferencia entre los aparatos y las instalaciones fijas, en particular en relación con los procedimientos de evaluación de la conformidad con los requisitos esenciales de la Directiva. En lo que respecta a los aparatos, corresponde al fabricante evaluar la conformidad con los requisitos de la Directiva, mediante un procedimiento específico. La conformidad deberá demostrarse a través de un expediente técnico certificado por el establecimiento a través de una declaración de conformidad. Los aparatos conformes que puedan comercializarse en el mercado europeo deberán llevar el marcado «CE». Los fabricantes podrán solicitar la intervención de un organismo notificado. Los organismos notificados podrán expedir certificados de que se cumplen los requisitos esenciales de la Directiva. Se ha considerado que ese tipo de procedimientos formalizados de evaluación de la conformidad no es adecuado para las instalaciones fijas (por ejemplo, redes de distribución de electricidad y redes de telecomunicaciones). Tampoco se ha considerado necesario que lleven el marcado «CE». Sin embargo, esas instalaciones fijas deberán ser montadas utilizando los métodos técnicos adecuados, y deberá ponerse a disposición de las autoridades nacionales competentes la documentación correspondiente. Cuando haya indicios sobre la no conformidad de la instalación fija (especialmente cuando existan quejas sobre perturbaciones que ésta genere), las autoridades competentes del Estado miembro en cuestión podrán solicitar pruebas de la conformidad de la instalación y, cuando proceda, realizarán una evaluación. Si se demuestra la no conformidad, las autoridades competentes podrán imponer medidas adecuadas para que la instalación fija cumpla los requisitos de protección fundamentales. Los aparatos que puedan ser incorporados a una instalación fija están sujetos a todas las disposiciones aplicables a los aparatos. Sin embargo, en el caso de aparatos previstos específicamente para su incorporación en una instalación fija y que no se comercialicen de otra forma, no es obligatorio aplicar las disposiciones sobre: los requisitos esenciales; el procedimiento de evaluación de la conformidad; el marcado «CE»; el suministro de información sobre los productos. Información sobre los productos Con arreglo a la Decisión 93/465/CEE, cada aparato irá acompañado de información (por ejemplo, un número de tipo o un número de lote) que permita identificar claramente el producto, debiéndose indicar el nombre y la dirección del fabricante. El fabricante proporcionará información sobre cualquier precaución específica que deba tomarse al montar, instalar, mantener o utilizar el aparato. Si el fabricante no está establecido en la Unión Europea, los aparatos deberán ir acompañados del nombre y la dirección de su mandatario o de la persona en la Comunidad responsable de la comercialización del aparato en el mercado comunitario. Derogación de la Directiva 89/336/CEE La Directiva 2004/108/CE deroga la Directiva 89/336/CEE sobre la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros relativas a la compatibilidad electromagnética, con efecto a partir del 20 de julio de 2007. ACTOS CONEXOS Decisión 93/465/CEE del Consejo, de 22 de julio de 1993, relativa a los módulos correspondientes a las diversas fases de los procedimientos de evaluación de la conformidad y a las disposiciones referentes al sistema de colocación y utilización del marcado «CE» de conformidad, que van a utilizarse en las directivas de armonización técnica [Diario Oficial L 220 de 30.8.1993]. Directiva 1999/5/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 9 de marzo de 1999, sobre equipos radioeléctricos y equipos terminales de telecomunicación y reconocimiento mutuo de su conformidad [Diario Oficial de L 91 de 7.4.1999]. Reglamento (CE) nº 1592/2002 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 15 de julio de 2002, sobre normas comunes en el ámbito de la aviación civil y por el que se crea una Agencia Europea de Seguridad Aérea [Diario Oficial L 240 de 7.9.2002]. Vanessa Gaviria http://europa.eu/legislation_summaries/internal_market/single_market_for_goods/technical_harmonisation/l21008a_es.htm CRF

El vehicuo mas pequeño del mundo

El vehìculo volador con càmara incorporada màs pequeño del mundo. Un equipo de ingenieros de la Universidad Tecnológica de Delft, en los Países Bajos, ha conseguido desarrollar el micro vehículo volador con cámara incorporada más pequeño del mundo. Tiene la apariencia de una libélula, pesa tres gramos y mide 10 centímetros. Puede alcanzar los cinco metros por segundo de velocidad, y su batería incorporada le permite una autonomía de vuelo de tres minutos. Sus aplicaciones, según sus creadores, serían la de control de zonas de difícil acceso o de áreas peligrosas. El logro se enmarca en toda una serie de dispositivos voladores minúsculos que, en los últimos años, han surgido, algunos de ellos con fines de espionaje. Vanessa Gaviria http://abacodeciencias.blogspot.com/2008/08/microtecnologia.html CRF

Maquinas Invisibles

La nanotecnología es la ciencia y la ingeniería capaz de crear máquinas extremadamente pequeñas, de medida nanométrica, a partir de la manipulación individual de átomos y moléculas. Un nanómetro es 1.000 millones de veces inferior a un metro, es decir, como una pulga en un espacio 10.000 veces más grande que el Camp Nou. Microscopios que sirven mucho más que para ver Los físicos G. Binning y H. Rorher, del laboratorio de IBM en Zürich, desarrollaron en el año 1981 el microscopio de efecto túnel, que permitió observar por primera vez los átomos de forma individual. Pocos años después, estos investigadores presentaron a la comunidad científica el microscopio de fuerzas atómicas, con el que fue posible observar muestras de tipo biológico con una resolución que hasta entonces no había sido posible. En 1986 Binning y Rorher fueron galardonados con el premio Nobel de Física. Con los microscopios de efecto túnel y de fuerzas atómicas (¿o deberíamos decir nanoscopios?) no tan sólo es posible ver los átomos o las moléculas, sino que también somos capaces de manipular estas moléculas, estirarlas o determinar sus propiedades de forma individual. Para entendernos, podemos imaginarnos un grupo de moléculas como un plato de espaguetis: con estos microscopios somos capaces de coger un único espagueti, separarlo del resto y manipularlo como queramos, incluso saber si está al dente o no. Un nanómetro es para un centímetro lo que la longitud de nuestro pie es para la anchura del océano Atlántico. Un nanómetro es también la longitud que crecen las uñas cada segundo. Tatuajes atómicos La escala de trabajo de la nanotecnología es tan pequeña que nos permitiría coger una pulga y tatuarle en el lomo el escudo del Barça, por ejemplo. Esto es el que se conoce como nanolitografía, una técnica que nos permite "pintar" objetos empleando el microscopio como si fuera un pincel y los átomos o moléculas como si fueran tinta. Construir un nanorobot Hasta ahora, los nanocomponentes fabricados se han obtenido a través de uno de los dos procesos posibles: o bien se han construido uniendo una pieza tras otra, o bien se han conseguido dividiendo estructuras más grandes en piezas más pequeñas. Sin embargo, los expertos consideran que en el futuro las nanoestructuras se obtendrán mediante la utilización de maquinaria molecular preexistente en los seres vivos. Así, por ejemplo, investigadores estadounidenses del Instituto de Tecnología de Massachusetts usan en la actualidad virus modificados genéticamente para construir nanopiezas que se pueden utilizar para fabricar desde chips de computadoras hasta nuevos tipos de baterías y células solares. Partículas diminutas para grandes aplicaciones Hasta hace unos años la nanotecnología estaba restringida al campo exclusivamente científico, pero poco a poco se está convirtiendo en una promesa económica que atrae a gobiernos, inversores de capital de riesgo y grandes multinacionales. La nanotecnología, aun cuando no somos conscientes, está ya presente en muchos de los objetos cotidianos que nos rodean: en los discos duros de los ordenadores, en algunas partes de los coches, en las gafas de sol, en los pintalabios, en algunas herramientas para cortar metales, en vendas antibacterianas, en ventanas autolimpiables... Poco a poco se abre paso hacia nuestros hogares y su impacto social puede llegar a ser tan revolucionario como la aparición de la máquina de vapor o el nacimiento de Internet. Muy pronto la nanotecnología será una realidad tangible y cotidiana, potencialmente capaz de cambiarlo todo: la medicina y la cirugía, la informática, los sistemas de suministro de energía, la cosmética, la industria del automóvil, las técnicas de construcción de edificios y la manufactura de tejidos. Esta lista podríamos alargarla indefinidamente con otros ejemplos que, por el momento, todavía no somos capaces de imaginar. El tiempo nos lo dirá. En el futuro podríamos llevar jerseys fabricados con un tejido inteligente que supervisara nuestro estado corporal. Nanofuturo En un futuro lejano, la nanotecnología podría crear robots minúsculos capaces de autoreproducirse y que patrullarían por nuestro cuerpo y detectarían tumores incipientes mucho antes de que empezaran a ser evidentes; nanorobots que nos informarían en cada momento del estado de nuestras células desde nuestro interior y que diagnosticarían cualquier enfermedad o alteración fisiológica mucho antes de que sus efectos se hicieran patentes. También se especula con la posibilidad de crear nanorobots autoreplicativos que camparan libres por el ambiente y eliminaran la contaminación en el agua y en el aire. A corto plazo, y siendo más realistas, la nanotecnología puede aportar adelantos importantísimos en computación, medicina y electrónica. Por ejemplo, científicos del departamento de bioingeniería de la Universidad Rice de Houston han desarrollado un posible método para eliminar cánceres inoperables. Mediante la unión de anticuerpos a nanopartículas de oro, han conseguido que éstas se enganchen específicamente a las células cancerígenas de un enfermo, y mediante una radiación infrarroja inofensiva, se calienten hasta matar las células malignas. En la vertiente medioambiental, varios grupos de investigación están encontrando aplicaciones nanotecnológicas muy útiles en la limpieza de los residuos tóxicos de las aguas subterráneas, así como en la producción de nuevas y más eficientes células de energía solar. Vanessa Gaviria http://www.portaleureka.com/accesible/quimica/85-nanotecnologia-maquinas-invisibles CRF

Historia de la nanotecnologia

La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales). Lo más habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Se tiene una idea de lo pequeño que puede ser un nanobot sabiendo que un nanobot de unos 50 nm tiene el tamaño de 5 capas de moléculas o átomos -depende de qué esté hecho el nanobot-. Nano- es un prefijo griego que indica una medida, no un objeto, de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja. La nanotecnología promete soluciones vanguardistas y más eficientes para los problemas ambientales, así como muchos otros enfrentados por la humanidad. Las nanotecnologías prometen beneficios de todo tipo, desde nuevas aplicaciones médicas o más eficientes a soluciones de problemas ambientales y muchos otros; sin embargo, el concepto de nanotecnología aún no esta socialmente muy difundido. HISTORIA. El ganador del premio Nobel de Física (1965), Richard Feynman fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en el célebre discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnológico de California) el 29 de diciembre de 1959 titulado En el fondo hay espacio de sobra (There's Plenty of Room at the Bottom). Otros hombres de esta área fueron Rosalind Franklin, James Dewey Watson y Francis Crick quienes propusieron que el ADN era la molécula principal que jugaba un papel clave en la regulación de todos los procesos del organismo y de aquí se tomó la importancia de las moléculas como determinantes en los procesos de la vida. Aquella podría usarse para solucionar muchos de los problemas de la humanidad, pero también podría generar armas muy potentes. Pero estos conocimientos fueron más allá ya que con esto se pudo modificar la estructura de las moléculas como es el caso de los polímeros o plásticos que hoy en día encontramos en nuestros hogares. Pero hay que decir que a este tipo de moléculas se les puede considerar ?grandes?. Con todos estos avances el hombre tuvo una gran fascinación por seguir investigando más acerca de estas moléculas, ya no en el ámbito de materiales inertes, sino en la búsqueda de moléculas orgánicas en nuestro organismo. Hoy en día la medicina tiene más interés en la investigación en el mundo microscópico ya que en él se encuentran posiblemente las alteraciones estructurales que provocan la enfermedad, y no hay que decir de las ramas de la medicina que han salido mas beneficiadas como es la microbiología, inmunología, fisiología; en fin, casi todas las ramas de la medicina. Con todos estos avances han surgido nuevas ciencias, por ejemplo, la Ingeniería Genética que hoy en día es discutida debido a repercusiones como la clonación o la mejora de especies. INVERSIÓN. Algunos países en vías de desarrollo ya destinan importantes recursos a la investigación en nanotecnología. La nanomedicina es una de las áreas que más puede contribuir al avance sostenible del Tercer Mundo, proporcionando nuevos métodos de diagnóstico y cribaje de enfermedades, mejores sistemas para la administración de fármacos y herramientas para la monitorización de algunos parámetros biológicos. Actualmente, alrededor de 40 laboratorios en todo el mundo canalizan grandes cantidades de dinero para la investigación en nanotecnología. Unas 300 empresas tienen el término ?nano? en su nombre, aunque todavía hay muy pocos productos en el mercado. Algunos gigantes del mundo informático como IBM, Hewlett-Packard ('HP)'NEC e Intel están invirtiendo millones de dólares al año en el tema. Los gobiernos del llamado Primer Mundo también se han tomado el tema muy en serio, con el claro liderazgo del gobierno estadounidense, que para este año ha destinado 570 millones de dólares a su National Nanotechnology Initiative. En España, los científicos hablan de ?nanopresupuestos?. Pero el interés crece, ya que ha habido algunos congresos sobre el tema: en Sevilla, en la Fundación San Telmo, sobre oportunidades de inversión, y en Madrid, con una reunión entre responsables de centros de nanotecnología de Francia, Alemania y Reino Unido en la Universidad Autónoma de Madrid. Las empresas tradicionales podrán beneficiarse de la nanotecnologia para mejorar su competitividad en sectores habituales, como textil, alimentación, calzado, automoción, construcción y salud. Lo que se pretende es que las empresas pertenecientes a sectores tradicionales incorporen y apliquen la nanotectologia en sus procesos con el fin de contribuir a la sostenibilidad del empleo. Actualmente la cifra en uso cotidiano es del 0,1 % Con la ayuda de programas de acceso a la nanotecnologia se prevé que en 2014 sea del 15 % en el uso y la producción manufacturera. ENSAMBLAJE INTERDISCIPLINARIO. La característica fundamental de nanotecnología es que constituye un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales que están altamente especializados. Por tanto, los físicos juegan un importante rol no sólo en la construcción del microscopio usado para investigar tales fenómenos sino también sobre todas las leyes de la mecánica cuántica. Alcanzar la estructura del material deseado y las configuraciones de ciertos átomos hacen jugar a la química un papel importante. En medicina, el desarrollo específico dirigido a nanopartículas promete ayuda al tratamiento de ciertas enfermedades. Aquí, la ciencia ha alcanzado un punto en el que las fronteras que separan las diferentes disciplinas han empezado a diluirse, y es precisamente por esa razón por la que la nanotecnología también se refiere a ser una tecnología convergente. Una posible lista de ciencias involucradas sería la siguiente: * Química (Moleculares y computacional) * Bioquímica * Biología molecular * Física * Electrónica * Informática * Matemáticas * Medicina FUTURAS APLICACIONES Según un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canadá, las quince aplicaciones más prometedoras de la nanotecnología son: * Almacenamiento, producción y conversión de energía. * Armamento y sistemas de defensa. * Producción agrícola. * Tratamiento y remediación de aguas. * Diagnóstico y cribaje de enfermedades. * Sistemas de administración de fármacos. * Procesamiento de alimentos. * Remediación de la contaminación atmosférica. * Construcción. * Monitorización de la salud. * Detección y control de plagas. * Control de desnutrición en lugares pobres * Informática. * Alimentos transgénicos * Cambios térmicos moleculares (Nanotermología) Vanessa Gaviria http://www.nanomercado.com/page/_C3VTDDatmVFzWaF4O1n_f30RCNmghz5s CRF

Novedades cientificas - Nanotecnologia

Crean un nano-lápiz que escribe con átomos Sorprendente este artilugio que me he encontrado leyendo el siempre interesante blog de Eliax, y es que científicos Japoneses de la Universidad de Osaka han desarrollado una tecnología que permite escribir con un átomo cada vez, aprovechando el hecho que los átomos silicio se intercambian con átomos de estaño sobre la superficie de un superconductor si ambos están a una distancia cercana.. Este nanolápiz fue capaz de escribir el símbolo químico del silicio que es "Si" con átomos (en la imagen), y la palabra entera mide apenas 2×2 nanómetros, lo que significa que puedes repetir la palabra "Si" unas 40000 veces, y el ancho total de esta oración sería apenas el grosor de un cabello humano. Como se trata de una escritura a nivel atómico, los propios desarrolladores aseguran que no es posible escribir más pequeño que esto, la verdad, que no me imagino algo escrito sobre un protón o un neutrón, pero bueno, tras esta noticia cualquier cosa es posible. Desarrollan un tratamiento para destruir las células del cáncer con ayuda de nanotubos de carbono Destruir la células del cáncer en diez días. Esta afirmación, que parece más un eslogan de algún producto para perder peso que un importante avance es lo que aseguran científicos japoneses de la Universidad de Sanidad e Higiene que han desarrollado un tratamiento capaz destruir las células del cáncer en tan sólo diez días. El avance es esperanzador y sorprendentemente novedoso, pues la nanotecnología tiene un papel fundamental, de hecho, estamos ante la primera utilización del famoso "nanotubo de carbono" en una aplicación médica. El tratamiento por tanto, es combinado, a la ingesta de un fármaco se le añade la tecnología láser para mejorar su rendimiento se utiliza el citado nanotubo de carbono, que bajo el microscopio, representa una sustancia en forma de polvo parecida a una fibra extrafina. Este nanotubo ayuda al fármaco a llegar más eficazmente hasta la célula. Los experimentos con ratones mostraron que las células del cáncer sometidas a un tratamiento con rayos láser durante 15 minutos diarios dejaban de existir dentro de diez días. El paso siguiente será, naturalmente, probar su método en animales de tamaño grande, y después, proceder al tratamiento de las enfermedades oncológicas en las personas. Nano-pintura que mata virus y bacterias Un equipo de científicos del Manchester Metropolitan University en Inglaterra han logrado crear una pintura a base de nano-partículas que mata a todo tipo de bacterias y virus que hagan contacto con esta pintura. La primera aplicación que nos viene a la cabeza es inevitable, pintar nuestro hogar con esta sorprendente pintura y evitar así que entren estos microorganismos. De hecho, uno de los grandes problemas es la adaptación constante a los medicamentos que tomamos, y la necesidad de desarrollar nuevas vacunas para enfermedades que teníamos controladas. La clave es continuar con la utilización de dióxido de titanio para dar a la mezcla más brillantez a los colores pero trabajando a escalas de partículas ultra-pequeñas, ya que según han descubierto, las nano-partículas reaccionan con moléculas de agua formando radicales de hidróxido, los cuales tienen la particularidad de corroer las membranas de los virus y bacterias convirtiéndolos en inofensivos "bichitos". Más cerca de las telarañas Sintéticas Un grupo de investigadores alemanes ha creado un dispositivo que imita parcialmente el proceso mediante el cual las arañas producen su delgada pero al tiempo ultrafuerte seda (unas cinco veces más fuerte que el acero). Los detalles de cómo lo han conseguido los han publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Lo interesante es que han conseguido observar como una araña fabrica su hilo en los pasos iniciales, lo que les ha valido para entender que variables son necesarias para crear este tipo fibras ultra resistentes y poder imitarlas en el laboratorio. Los componentes naturales de la tela de araña son dos proteínas solubles en agua que son segregadas por estos animales. Para imitar este proceso, el equipo fabricó dos proteínas de seda de araña genéticamente tratadas utilizando una bacteria logrando varios grados de fibra usando diferentes combinaciones de proteínas y sales. A pesar del avance esta investigación tan solo añade un poco de luz el complicado proceso que aún se resiste a ser totalmente descifrado. Construyen el primer nanomotor térmico del mundo Investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) y del Consejo Superior de Investigaciones Cinetíficas (CSIC) han construido el primer nanomotor térmico del mundo, que se mueve por diferencias de temperatura. Se trata de un nanotubo de carbono capaz de desplazar cargas y de girar como un motor convencional, pero que es mil veces más pequeño que el ojo de una aguja. Este nanomotor térmico funciona por diferencias de temperatura que permiten hacer que los objetos se muevan por un espacio o bien roten sobre su propio eje y abre las puertas a la creación de nuevos dispositivos nanométricos capaces de realizar tareas mecánicas, con aplicaciones futuras en ámbitos como la biomedicina a los nuevos materiales. Según Riccardo Rurali, investigador del Departamento de Ingeniería Electrónica de la UAB, se ha demostrado que en una nanoescala "se puede desplazar un objeto pequeño pero no sencilla ni mecánica ni eléctricamente". Vanessa Gaviria http://www.novaciencia.com/category/nanotecnologia/ CRF

Nuevos avances de la microtecnologia

La empresa Intel, líder mundial en el campo de la fabricación de microchip creó un prototipo de 45 nanómetros que supera altamente a los modelos actuales. Contiene 153 megabytes de memoria y más de 1.000 millones de transistores (EFE).- Intel anunció hoy que ha dado un paso más en la carrera por la miniaturización con el primer prototipo de chip fabricado a 45 nanómetros, es decir mucho más reducido que el actual, a 65. La compañía planea comenzar a vender procesadores, memoria flash y otros chips basados en este proceso en la segunda mitad de 2007, dijo Mark Bohr, directivo de la compañía con sede en Santa Clara, en el californiano Silicon Valley. El chip a 45 nanómetros (un nanómetro es una millonésima parte de un milímetro) contiene 153 megabytes de memoria y más de 1.000 millones de transistores. Aunque por el momento es un sólo un prototipo, el anuncio es relevante ya que muestra que la empresa, líder mundial en la fabricación de microchips, continúa siguiendo el ritmo de innovación que impone la famosa "ley de Moore". La miniaturización de los microprocesadores se refleja en esta ley, que toma su nombre del cofundador de Intel, Gordon Moore, quien predijo en 1965 que el número de transistores en un chip (o sea, su poder de computación) se doblaría cada 18 meses, algo que efectivamente ha ocurrido. La compañía comenzó el año pasado a fabricar chips utilizando la actual tecnología a 65 nanómetros Ropa que monitoriza nuestro estado de salud Un nuevo parche podría llegar a monitorizar la salud de una persona utilizando minúsculas muestras de sudor. El parche lo está desarrollando Biotex, un consorcio de empresas e institutos de investigación europeos, entre los que se encuentra el Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología (CSEM). La mayoría de las prendas de ropa diseñadas para monitorizar la salud se basan en medidas fisiológicas, como la temperatura corporal y el ritmo cardíaco. Este es uno de los primeros intentos de analizar, por medio de la ropa, señales bioquímicas de forma continuada. El equipo utilizó un novedoso enfoque para realizar un seguimiento de una combinación de hilos hidrofílicos e hidrofóbicos tejidos entre sí para canalizar el sudor hacia los sensores. Mediante acciones naturales de atracción y repulsión para mover el sudor, el método evita también la necesidad de fuentes de energía adicionales, que añadirían más volumen al dispositivo, haciendo que fuese menos apropiado para su uso diario. Una vez que el tejido ha dirigido unos cuantos mililitros de sudor hasta el parche, los sensores determinan la cantidad de potasio, cloruro o sodio que presenta. La medición de estos electrolitos puede ayudar a conocer el metabolismo de una persona. Comparando las cantidades de los electrolitos con las mediciones de referencia, un sistema de este tipo podría indicar si el usuario se encuentra estresado o ha realizado un sobreesfuerzo, señala Jean Luprano, coordinador del proyecto del CSEM. Cuando los diminutos depósitos están llenos de sudor, el usuario tira la parte química del parche, que tiene un tamaño de 12 a 25 cm. La cinta o camisa con el parche incrustado se puede lavar y los dispositivos electrónicos de monitorización pueden ser reutilizados. "La idea de Biotex es ir más allá que los sistemas normales de medida", señala Luprano. Además de los electrolitos, sus sensores pueden detectar también otros factores más habituales como el PH, el pulso, la conductividad del sudor y la saturación de oxígeno. Luprano y sus colegas planean probar el parche para ver cómo funciona con dos grupos clave: diabéticos y niños obesos. Aparte del beneficioso autoseguimiento que el parche les permitiría realizar sobre sí mismos, el sistema podría ayudar también a los investigadores a reunir más datos sobre estos grupos. Según Luprano, durante las dos próximas semanas, se probará el sistema en unos 10 sujetos, que llevarán el sensor en la espalda mientras montan en bici; mientras tanto, los médicos leerán los resultados en tiempo real. Vanessa Gaviria http://www.euroresidentes.com/Blogs/avances_tecnologicos/labels/sensores.html CRF

laser nano micro tecnologia del materiales papel, plastic, filtro

Electronica y tecnologia con laser para del industria Perforación de hojas continuas Los materiales en forma de hoja como papeles de fumar, papeles de recubrimiento de boquilla, papeles filtrantes, papeles especiales, papeles Kraft, papeles de saco o de embalar, telas no tejidas, non-woven, textiles técnicos, laminados, papeles revestidos etc. con un gramaje de 20 g/m2 a 150 g/m2 se someten a una nano- o micro- o macro- perforación para las más diversas aplicaciones. Con la NANO- MICRO- PERFORACIÓN los poros se distribuyen por estadística de manera irregular, en un tamaño variante y con la MACRO- PERFORACIÓN se ordenan por igual y con la misma medida o por pistas de perforaciones de diferente disposición. Invisibles a los ojos humanos, las nano- micro perforaciones pueden distribuirse de forma plana o por zonas y a distancias determinadas dentro de las hojas, con lo cual, tras la perforación ELECTROSTÁTICA (ESP) y a través de rayos láser pulsados o dilatados se obtienen poros de tamaño 1 - 150 aprox. y 60 - 200 aprox. respectivamente. Las perforaciones planas ESP hacen posible una concentración de poros de hasta 2 millones/m2 y de hasta 16 millones de poros/segundo y las perforaciones por zonas con anchuras de 2 - 6 mm máx. pueden generar 300 poros/cm2. Determinados campos de aplicación unidos a las telas no tejidas, hojas de embalaje o de saco, tras una impermeabilidad al agua y una permeabilidad a los gases, pertenecen al campo de aplicación de la NANO- MICRO PERFORACIÓN ESTECTROSTÁTICA, ya que el agua, por su tensión superficial relativa más alta, no puede penetrar los micro poros, principal exigencia.  Perforación de las bandas de papel de recubrimiento de boquillas o de papel de fumar para la ventilación La perforación electrostática se aplica especialmente a la ventilación de cigarrillos sin filtro o con filtro para generar un bypass de aire. A tal fin se realiza una perforación electrostática, láser o una micro- macro perforación del papel de fumar para cigarrillos sin filtro o del papel de recubrimiento de boquilla para cigarrillos con filtro, para reducir los elementos contaminantes para el fumador, nicotina y condensado entre otros, y guiar el grado de ventilación del cigarro.  Medición óptica online de porosidad o de permeabilidad Los materiales que se van a perforar o los porosos de naturaleza se mueven a velocidades de hasta 600 m/min y en un ancho de hoja de hasta 2000 mm se crea una medición neumática, es decir, una medición de porosidad tangente a la hoja, de extraordinaria dificultad. Este método de medición provoca problemas de elevación del tren de hoja, de desgaste del material, de formación de pliegues, de no hermeticidad en la cabeza medidora, intensa suciedad y alinealidad. Por lo tanto, para las hojas con porosidad natural o micro- macro perforadas se ofrece un sistema de medición óptico para la medición de transmisión con conversión matemática hacia la permeabilidad neumática a los gases. Las exigencias establecidas se solucionan según la elaboración del producto y control online mencionados al principio, mediciones geométricas muy pequeñas, velocidades de la hoja extremadamente altas y buena reproducción del valor de medida con la técnica de porosidad óptica. 1. Nano micro perforacion La perforacion electrostatica alcanzaron ampalia difusion en la nano micro perforacion de bandas de papel fino y tambien los NANO MICRO POROS en materiales flexibles para embalaje en rollos y productos fabricados con estos permeables al vapor de gas, por lo tanto, con respiration active pero, sin embargo, permaneceran impermeables para los liquidos en un grando importante y de esta manera actuaran como barreras justamente segun lo requerido en la bandas con coating o plasticos. Los materiales acabados de esta manera son de interes para el papel fino, cigarrillo, empaquetado, en el Ilenado, en Ia industria de Ios no tejidos y para otros compos tecnicos de aplicacion. Los micro poros se pueden insertar en Ia banda en movihiento en forma electrostatica, incluso con veIocidades de proceso medias y granges anchos de Ia cinta. En el pasado y ahora los papeles finos y otros, con gramajes entre 20 y 150 g/m2 han sido perforados electrostaticamente en todo su superficie en zonas, linea o area especiales. Entre ellos se encuentra el papel de cigarrillo, el papel fino para Ios extremos de cigarrilllos ventilados, el papel de filtro y papeles kraft asi como varies no tejidos y otros materiales en bobinas. Tamamos de poros desde 1 um hasta 150 um y distribuciones de Ios poros hasta 2 mio./m2 con perforaciones en toda Ia superficie y de 240 poros/cm2 con perforation de zona y 16 mio poros/secundo se pueden alcanzar medicate la microperforacion electrostatica. Los anchor de Ia banda y las velocidades de la maquina dependen de Ias aplicaciones, del formato del producto, de Ia consistencies de los materials y de Ios valores de permeabilidad a Ios gases de 100 – 600 m/min. 2. Principio de Ia perforacion Electrostaticas de perforacion que generan micro poros dependen de consistencia el materiales, por debajo de un diametro de 1 um, mediante la ayuda de pulsos de alto voltaje concentrados pora aumentar la transmisibilidad al aire y al vapor de gas, mientras que conservan una suffciente estanqueidad al liquidos. La perforabilidad especifica, Ias frutas y la calidad de Ios poros, y Ia eficacia de la perforation dependen de Ia resistencia dielectrica, constante dielectrica, espesor del material, y Ia estructura molecular, asi como de Ios pigmentos, cargas, y la calidad de Ia superficie. Por lo tanto, la unica manera de determinar Ia microperforabilidad del material de Ia banda es mediante ensayos previos sobre formatos de hoja o en bobinas pequenas para la primera prueba. Se ofrecen actualmente instalaciones para fabricacion de productos con perforaciones electrostaticas sobre bandas anchas hasta ahora no disponibles. Lo posibilidad de medicion en linea, de la zona o area de porosidad o de la permeabilidad de la zona y de la control de la perforacion permite que sean resultos Ios requisitos para Ios tipos particulares y las disposiciones determinandas de poros en el material especifico. Con perforado sobre toda la superficie es posible producir nana o micro perforacion en bandas del papel fino, panel revestido, no tejidos, papel Kraft, papel cementos, balsas de todo tipo y cualquier clase de bandas de papel para empaquetado en una variedad amplia de aplicaciones. Un criteria de calidad importante es que Ia nano o micro perforacion sobre una banda no tendria que no ser visible. Esto puede lograrse solapando el entrelazamiento del electrodo, mediante el desplazamiento de la banda, y optimizando condiciones de energia en la section de la descarga de la chispa. Tienen que considerable otros puntos similares para Iograr Ia formacion del poro exenta de rebabas y residuos, para asegurar que Ios poros no tengan ningun efecto prejudicial en Ios procesos de conversion del material perforado y que Ia presion del rebobinado no altere Ia porosidad. 3. Deseno, aplicaciones, producto - Principios de derivacion para Ios filtros ventilados de cigarrillos - Resistencia adicional al gas del papel de cigarillos sin filtro - Permeabilidad mas alta del papel de filtro especial - Procesos de Ilenado mas rapidos para Ios sacos y bolsos con Ios productos de cemento, alimento de animal domestico, maiz, en polvo o granulados - Bandas de papel revestido con PE coating para intercambios de gas - Packaging respirable con papeles revestidos para productos alimenticios - Papeles revestidos con caractesticas de barrera para aplicaciones varies, como el empaquetodo de jabon - Papeles revestidos para las mercancias que no toleranca la condensacion local - Peliculas plastico especiales o coating para el proceso de filtracion para el enriquecimiento del oxygeno o gas - Peliculas de multiples capas especiales para la ropa impermeable y para el acabado impermeable de la ropa - Hojos de proteccion de entretechos con intercambios de gas - Uniones de Ios guardapolvos desechables de una sola pieza - Textiles finos industriales, fabrics, peliculas - Bandas de papel Kraft para las places destinadas a construccion en seco 4. Perforabilidad de diversos materials Hasta ahora se pueden perforar con el proceso los materials siguientes en bandas : - Papel de cigarillos, papeles finos y en general del 20 - 150 g/m2 - Bandas de papel Kraft, saco, cementos, papel hasta gramajes de 50 g/m2 - 150 g/m2 - LDPE con espesor de 5 - 10 um o 12 g/m2 - Vleeses, papel o coating revestidos con PE o PP con capas hasta 10 um o 12 g/m2 - Multiples capas, papeI – LDPE – papel con espesor de 5 - 10 um o 12 g/m2 - TYVEK, PE, no tejido, con costuras soldadas, 45 -150 g/m2, 100 - 200 um - Textil, revestimientos de poliuretano y acrilato para ropa impermeable, ropa deportiva, ropas protectoras, aplicaciones tecnicas tales como flltros, membranes Non-wovens, fabrics, tissue 5. Online controlado Ia porosidad o permeabilidad Para Ia mayoria de Ios productores de papel, y transformadores de materiales en bobinas, los medios de medicion de Ia porosidad a gas son necesarios. La necesidad de Ia medida de la porosidad llega a ser muy evidente cuando el material en bandas es sometido, adedemas, a procesos adicionales de nano o micro perforacion electrostatica o procesos de perforacion con laser. Porque el material en bands poroso o perforado se produce dentro de una game de velocidades desde 100 - 600 m/min y con anchos de 100 - 2000 mm, las mediciones pneumaticas en linea de la porosidad son sumamente dificiles. Ademas, este metodo de detection en linea presenta desventajas tales como tangencia de la banda, dureza de Io banda, formacion de escamas, acumulacion de dobleces, polvo y sociedad que se introducen en el sistema, fuerte no linealidad, influencia de la temperature y mas. Las dificultades arriba mencionadas se superan idealmente con el sistema inmovil, optico OPRL-1 para medicion de la porosidad. Tambien se ofrece el sistema OPSS-1 para al scanneado de una zona o linea superficie total, con medicion usando sensores transversales, color y linea laser y multi color sensores de controlada con el interna CPU. Este sistema OPSS-1 permite poder controlar bandas con anchos hasta 2000 mm, trabajar a lo largo o acoplarse mecanicamente con sistema existente de scanning, con medicion del peso del material, empesor formacion y mas. Mediante el uso de Ios porosimetros opticos, el productor, el convertidor, y el usuario final de Ios materiales en bandas tienen la capacidad de vigilar y controlar continuamente la calidad del producto y, con medios mecanicos de correccion, de mantener y aun superar Ias especificaciones preseleccionados. EI uso de 19" PC industria y el elemento electronico de potencia modular permiten que Ia relacion de Ia frecuencia o pulso de par en par descarga con Ia velocidad de linea sea mantenida exactamente. Esto asegura un alto nivel de la estabilidad de funcionamiento en lo referente a porosidad – valor medio y variacion – a anchos de zona y registros de zona. OPRL o OPSS-1 proveen, ademas, una certification directa del producto de los materiales de la banda paralelos y perpendicular a la direccion de Ia produccion, junto con un control de calidad en Iinea y en tiempo real durance la produccion. Tambien permite al maquinista de la perforacion mantener la porosidad requerida dentro de estrechos limites, con un rango muy bajo de variacion hasta velocidades de 600 m/min, con diversos anchos de bobina o de banda y diversos materials. Con Ia ayuda de una unidad 19" PC industria, es posible procesar a posteriori Ios valores medidos y analizarlos estadisticamente. Con sistema de medicion, el operador y departamento del control de calidad de Ia maquina tambien puede cumplir con Ios requisitos para mejorar Ia calidad con bajos niveles de produccion. Incluso permite la certificacion del producto segun las normas de calidad ISO 9000, puesto que registra Ia porosidad a Io largo de Ia banda y transversal a la misma. Es posible tambien instalar un sistema central o descentrolizado con LAN para Ia captacion y procesamiento de dados. Vanessa Gaviria http://micro-laser.blogcindario.com/2007/08/00001-laser-nano-micro-tecnologia-del-materiales-papel-plastic-filtro.html CRF

La nanotecnologia

Una nanomáquina de escribir En 1989, unos físicos del Centro de Investigación de Almaden de la empresa IBM, ubicado en San José, California, sorprendieron al mundo científico al usar un microscopio de sonda vibrátil para mover unas serie de átomos de xenón sobre una superficie de níquel, escribiendo una versión microscópica del logo de IBM. Aunque el experimento demostró que se podían construir cosas a nanoescala, no dejaba de ser una experiencia exótica y única, que requería un microscopio fabricado a propósito, una habitación especial a prueba de vibraciones y un ambiente de temperaturas alrededor de los -270 grados centígrados, sólo unos grados por encima del cero absoluto. Pero sólo diez años después se ha creado el AFM, sigla de Atomic Force Microscope. Este instrumento está cambiando la manera en que los científicos interactúan con la materia en pequeña escala. Dentro de la cámara del AFM, de un modo invisible al ojo normal, los extremos de unas delgadísimas agujas se introducen en un substrato de moléculas orgánicas, luego estas agujas, afiladas hasta tener sólo unos átomos de ancho en la punta, escriben palabras de sólo una decena de nanómetros de ancho. El proceso funciona basándose en que las moléculas orgánicas, tal como la tinta en una lapicera fuente, fluyen desde el extremo de la aguja a la superficie de escritura, hecha de oro. Incluso tienen la posibilidad de usar distinto tipos de "tintas" y de cambiarlas en un momento. Para tener una idea de la escala de la escritura resultante digamos que, con la ampliación óptica que se necesita para leer esas letras, una línea escrita por un bolígrafo se vería de más de un kilómetro de ancho. Para dar un poco de espectáculo, que para los yanquis nunca viene mal, usaron un AFM provisto con un conjunto de ocho agujas para escribir en menos de 10 minutos una página completa de un famoso texto que el físico Richard Feynman concibió en 1960, en un impresionante y certero acto de predicción, sobre las posibilidades de la nanotecnología. Y todo eso a temperatura ambiente. Esa fue sólo una prueba. El sistema no está pensado para escribir, por lo menos no en el sentido convencional que le damos a la palabra. Este sistema de litografía puede convertirse en una rápida solución para manufacturar nanocomponentes, desde microelectrónica a chips ADN (usados en genética) más rápidos y densos. Puede ser en la manera de producir nanoestructuras de manera masiva. Y puede ser el primer paso en la evolución de las herramientas que se necesitarán para fabricar nanomáquinas que luego sean capaces de hacer copias de sí mismas y construir otras: los nano robots. Los nano robots: Los nano robots ya han sido explotados en la CF y las aplicaciones propuestas pasan por ítems difíciles de imaginar unas décadas atrás: Mantenimiento del cuerpo por dentro, reparación y recableado de tejido cerebral a control remoto, reparaciones corporales (arterias, cristalino, oído, órganos internos, tumores) sin necesidad de operación. La tecnología aún está lejos de producirlos, pero, como en el campo de la Inteligencia Artificial, es una cuestión tan complicada y tan difícil que se avanza en diversos frentes. Una de la áreas sería la tratada en el bloque anterior: las herramientas; ya dimos una idea de cómo es una de las propuestas más concretas. Pero con carrocería solamente no se puede funcionar, también se requiere control, y aquí entra un mundo diferente al de los sensores nanoscópicos, las matrices de tamaños de nanómetros y las moléculas gigantes: la computación a nivel de la nanotecnología. Hace años que se diseñan compuertas lógicas mecánicas compuestas de unos pocos átomos y parecería que sólo se esperan las herramientas necesarias para construirlas. El panorama no es tan simple, pero existen innumerables laboratorios trabajando en la "inteligencia" nanométrica. Y ya hay algunos anuncios. Memoria: En un laboratorio de IBM en Zurich, uno de los que ayudaron en la invención de aquel microscopio AFM de 1986, se trabaja en la miniaturización a nivel nanómetro del registro de datos. El sistema de almacenamiento se basa en un conjunto de 1024 agujas de AFM en una matriz cuadrada que pueden escribir bits de información de no más de 50 nanómetros de diámetro. El mismo conjunto es capaz luego de leer la información e incluso reescribirla. La capacidad de guardar información a esa escala es una noticia excitante para el mercado, pues multiplica inmensamente la cantidad de información que se puede almacenar en un área determinada. El mejor sistema actual de registro, basado en la memoria magnética, puede guardar alrededor de dos gigabits por centímetro cuadrado; los físicos creen que el límite físico de la capacidad este sistema —no alcanzado aún— es de alrededor de 12 gigabits por centímetro cuadrado. El sistema de matriz de agujas descripto más arriba, bautizado "Millipede" (Miriápodo, por tener mil patas), ofrece 35 gigabits por centímetro cuadrado (y hasta 80 gigabits si se utiliza una aguja única) y es capaz de hacerlo a la velocidad de los artefactos magnéticos actuales. Con unidades de almacenamiento provistas de matrices gigantescas, con millones de agujas, se puede lograr un almacenamiento en el orden de los terabytes, algo así como 40 veces lo que está disponible hoy comercialmente. Computadoras ubicuas: La miniaturización a nivel nanométrico apunta a la inserción de potentes computadoras en relojes de pulsera y teléfonos celulares que posean algo que hoy no tienen: un disco rígido. Se supone que la tecnología del "Miriápodo" proveerá de discos rígidos de una capacidad en el orden de los gigabytes y de un tamaño de un centímetro cuadrado. Una de las cosas más importantes es que este nanodrive de tecnología AFM requerirá mucho menos energía para su operación que los de tecnología magnética, un factor extremadamente crítico en los productos portátiles. Exploración espacial: sondas autorreproductoras: Si bien los logros en el rubro de la autoconstrucción son mínimos, algunos laboratorios han demostrado, por ejemplo, que cubriendo la superficie de una placa de base (hoy se usa oro) con una pegajosa capa de material orgánico se logra, bajo las condiciones apropiadas, lograr que miles de estas placas se acomoden por sí solas para formar estructuras tridimensionales. Esto parece caótico y anárquico por definición, sin embargo, en la Universidad de Harvard han logrado crear un circuito electrónico relativamente funcional usando una técnica similar. En la Universidad de Texas en Austin, un científico ha buscado, entre millones de proteínas, aquellas capaces de reconocer y unir diferentes tipos de materiales inorgánicos. Se ha fundado ya una compañía, Semzyme, que busca crear una "biblioteca" de bloques de construcción mediados por proteínas. En la Universidad de California, en la Universidad Yale de Los Angeles, en la Universidad Rice y en Hewlett-Packard se avanza en el desarrollo de computadoras moleculares auto-construidas. En la web se puede encontrar un proyecto de la NASA relativo a las sondas basadas en sistemas autorreproductores. Es un plan que se lanzó hace más de veinte años para lograr que, en lugar de enviar la totalidad del equipamiento necesario para una exploración desde la Tierra, lo cual significa muchas toneladas puestas en el espacio, se envíen solamente ciertos robots capaces de construir el resto del equipamiento a partir de la materia prima extraída del lugar de aterrizaje. La NASA no pensó concretamente en nanotecnología, pero los científicos de este área creen que será la única tecnología capaz de superar los problemas que presenta el proyecto, especialmente el de conseguir, reconocer y extraer los materiales necesarios para la construcción. Es un tema tan interesante que dejo su desarrollo para un próximo Tecno Núcleo. Medicina: En la industria de medicamentos se busca lograr, por medio de nanotecnología, lo que logra en cada instante nuestro cuerpo y el de millones de seres vivos sobre el mundo, pero en condiciones controladas de laboratorio: la construcción átomo a átomo de moléculas complejas que hacen a las funciones primordiales de la vida (como la insulina, por dar un ejemplo). El logro de este objetivo sería un inmenso avance para la medicina, pues simplificaría los procesos necesarios para obtener las complejas drogas que componen hoy los medicamentos y pondría al alcance de la ciencia una enormidad de proyectos hoy imposibles. Aprovechamiento máximo de la energía solar: En Texas, estado de EEUU donde tienen el problema de que consumen gran cantidad de energía, proponen construir por medio de nanotecnología ciertos artefactos (que no se describen) capaces de atrapar cada fotón que les llega y así lograr un aprovechamiento muy eficiente de la energía solar. Estos colectores solares serían capaces de atrapar los fotones en unas nanoestructuras de escala menor que la longitud de onda de la luz solar, que es de entre 400 y 1000 nanómetros. El sistema de almacenaje funcionará como un capacitor (que almacena electrones), pero retendrá en su interior a los fotones. Conclusiones: La nanotecnología es, evidentemente, por lo que pude mostrar, un área en la que se está aún en pañales. Pero los que leemos material de tecnología sabemos que cuando se empieza a saber a nivel de divulgación de proyectos como los descriptos en este artículo, suele haber muchos más en las sombras que no se dan a conocer por razones de protección industrial, resguardo de ideas y razones estratégicas de estado. La Ciencia Ficción nos ha mostrado la nanotecnología en las dos últimas décadas —aunque algunos pioneros lo hicieron antes—como una especie de magia moderna del futuro, aunque lo mágico es que en la mayoría de los casos las ideas que los escritores presentaron fueron analizadas y pensadas con total racionalidad. Y son posibles. Es decir, no es la magia de un libro de Fantasía, porque han imaginado los mecanismos que serían capaces de lograr esas cosas, aunque la tecnología aún no sea capaz de fabricarlos. Una actitud típica de la más rancia CF... aunque los resultados de estas especulaciones son a veces dignos de un Merlín, o un Gandalf, o el viejo y conocido Mandrake de la cultura popular, sorprendidos en el mejor de sus momentos. Vanessa Gaviria http://axxon.com.ar/rev/110/c-110Nanotecnologia.htm CEF

Un rápido panorama

La nanotecnología: un rápido panorama La mayoría de la gente que escucha por primera vez el término "nanotecnología" cree que se habla de las técnicas incluidas en el término "microtecnología", la tecnología usada en la microelectrónica y que ha transformado enormemente la sociedad en las últimas décadas. La relación no es del todo incorrecta, pero no es exacta. Nanotecnología: es el desarrollo y la aplicación práctica de estructuras y sistemas en una escala nanométrica (entre 1 y 100 nanómetros). No hay que confundirla con el término "Nanociencia", que no implica una aplicación práctica pero sí el estudio científico de las propiedades del mundo nanométrico. "Nano" es un prefijo griego que significa "mil millones" (una mil millonésima parte de un metro es la unidad de medida que se usa en el ámbito de la Nanotecnología). Un átomo es más pequeño que un nanómetro, pero una molécula puede ser mayor. Una dimensión de 100 nanómetros es importante la Nanotecnología porque bajo este límite se pueden observar nuevas propiedades en la materia, principalmente debido a las leyes de la Física Cuántica. No hay que confundirla con el término "Nanociencia", que no implica una aplicación práctica pero sí el estudio científico de las propiedades del mundo nanométrico."Nano" es un prefijo griego que significa "mil millones" (una mil millonésima parte de un metro es la unidad de medida que se usa en el ámbito de la Nanotecnología). Un átomo es más pequeño que un nanómetro, pero una molécula puede ser mayor. La microtecnología:es la tecnología que nos permite fabricar cosas en la escala del micrón. Un micrón es una millonésima de un metro, o, para darse una idea más clara, la milésima parte de un milímetro. Todos sabemos cuánto es un metro: más o menos la distancia entre nuestra nariz y la punta de nuestros dedos cuando extendemos del todo un brazo hacia un costado de nuestro cuerpo. Si tomamos una milésima parte de esta longitud, tenemos un milímetro. Un milímetro es muy pequeño, pero todavía podemos verlo. Ahora imaginemos que tomamos un extremo de este milímetro, lo apoyamos en nuestra nariz y lo estiramos hasta que llegue al extremo de los dedos de la mano que se encuentra en el brazo que hemos extendido. Ahora volvemos a dividir en mil partes. Tenemos una milésima de la milésima parte de un metro, una longitud llamada micrón. Esta es la escala en la que se trabaja cuando se construyen dispositivos tales como memorias, circuitos lógicos y de computación. Los dispositivos de memoria y de lógica en venta en 1985 tenían estructuras con componentes de aproximadamente un micrón de ancho. Para 1995, momento de la aparición del Pentium, se habían alcanzado tamaños de más o menos un tercio de micrón, 350 nanómetros. Se trabaja ya en estructuras de 100 nanómetros, es decir, de un décimo de lo que se había logrado en 1985. Un nanómetro es la medida que se obtiene si uno toma un micrón, aplica un extremo sobre la punta de la nariz, lo estira hasta el extremo de los dedos del brazo extendido y lo divide en mil partes. Es una milésima de una millonésima de metro, es decir, una milmillonésima de metro. El nanómetro marca el límite de reducción a que podemos llegar cuando hablamos de objetos materiales. En un nanómetro caben entre tres y cinco átomos. Aunque en el universo hay cosas más pequeñas que los átomos, se trata ya de cosas que no se pueden manipular. En nuestra vida cotidiana, los átomos son los ladrillos de construcción más pequeños que podemos utilizar. Ahora que estamos pensando en términos de átomos, démosle una mirada a un objeto producido por microtecnología. Aunque la estructura tiene una millonésima de metro de ancho, sigue siendo muy grande. Hay miles de átomos en la superficie de este objeto y miles de millones en su interior. Es un trozo del macromundo. En el interior de este macroobjeto del tamaño de un micrón existe la posibilidad de hacer miles de divisiones para obtener un nivel mayor de detalle. Si logramos llegar a un nivel de detalle del orden del nanómetro y trabajamos con una precisión de nivel atómico, el poder de nuestra capacidad para controlar el comportamiento de este objeto puede hacerse inmenso. El ejemplo más grandioso de esta potencia se presenta en cada cosa viviente. Se requiere un entorno de agua —el elixir de la vida—, y por esto se le suele llamar "el lado húmedo de la nanotecnología". Las formas de vida que conocemos están hechas de células rellenas con agua, pequeñas bolsas de vida que típicamente tienen tamaños de varios micrones, como en el caso de los glóbulos blancos de la sangre humana. Cada una de estas "bolsas" está repleta de miles de pequeñas máquinas que se mueven por el mundo líquido de la célula, ocupándose de la industria de la vida —enzimas, hormonas, RNA y ADN—, todas esas cosas que uno oye nombrar en los nuevos textos de medicina, biotecnología e ingeniería genética. Esas pequeñas máquinas son moléculas. Tienen un rango de tamaño de entre uno y varias decenas de nanómetros. ¡Son nanomáquinas! Están formadas por entre miles y decenas de miles de átomos. Y cada uno de esos miles de átomos tiene una ubicación exacta, definida con precisión por un diseño de ingeniería, de modo que el conjunto de esa nanomaquinaria pueda funcionar correctamente El ejemplo más impresionante son las enzimas. Cada una de ellas es una factoría química completa reducida a una escala de nanómetros. Estas enzimas han evolucionado durante miles de millones de años para lograr una fabricación cada vez más perfecta de sus productos químicos. En la mayoría de los casos han alcanzado los límites de la perfección. Son los catalíticos finales y fundamentales para esa reacción química que es su trabajo vital. Estas nanomáquinas moleculares son quienes hacen que la vida funcione, no sólo para ellas mismas, sino en cada planta, pájaro o entidad que se arrastra o ha arrastrado sobre la superficie de nuestro planeta. Esta nanotecnología húmeda es increíblemente poderosa. De hecho, cuanto más se sabe sobre ella más se comprende lo mucho que queda por saber. Pensemos en la hermosura de una joven, o de una flor, o qué increíble es que un ojo humano pueda ver o que un cerebro pueda pensar. Y entonces uno piensa: este lado húmedo de la nanotecnología (que la mayoría de la gente llama biotecnología) puede hacer todo.Pero a pesar de este increíble poder, hay varias cosas que no se pueden hacer y que nunca se podrán hacer en el lado húmedo. Una de las más importantes es conducir electricidad como un hilo metálico, como una conexión dentro de una computadora o incluso en un semiconductor. Nunca se logrará —las razones son largas para describirlas aquí— con esta biotecnología. De hecho, la mayor parte de la revolución industrial que impulsa la sociedad moderna no es un tributo de la biotecnología, es producto del desarrollo de máquinas de vapor, motores a nafta y todo tipo de artefactos eléctricos, como radios, televisores, teléfnos computadoras, todos ellos producidos por la tecnología del otro lado, el lado "seco", un área que parecería apuntar a ser la de mayor desarollo potencial. Imagínense lo que podría llegar a ser nuestro mundo si se pudiesen fabricar en el lado seco, sin agua ni células vivas, objetos con el grado de perfección atómica que la vida logra rutinariamente en el lado húmedo. Imagínense por un momento el poder que tendría el lado seco de la nanotecnología. La lista de cosas que se podría lograr con una tecnología así parecen algo así como la lista de deseos navideños de nuestra civilización. Pero a pesar de este increíble poder, hay varias cosas que no se pueden hacer y que nunca se podrán hacer en el lado húmedo. Una de las más importantes es conducir electricidad como un hilo metálico, como una conexión dentro de una computadora o incluso en un semiconductor. Nunca se logrará —las razones son largas para describirlas aquí— con esta biotecnología. De hecho, la mayor parte de la revolución industrial que impulsa la sociedad moderna no es un tributo de la biotecnología, es producto del desarrollo de máquinas de vapor, motores a nafta y todo tipo de artefactos eléctricos, como radios, televisores, teléfonos y computadoras, todos ellos producidos por la tecnología del otro lado, el lado "seco", un área que parecería apuntar a ser la de mayor desarrollo potencial. Vanessa Gaviria  http://tatty14prado.blogdiario.com/tags/MICROTECNOLOGIA/  CRF

Microtecnologia

Un rapido panorama

La nanotecnología: un rápido panorama La mayoría de la gente que escucha por primera vez el término "nanotecnología" cree que se habla de las técnicas incluidas en el término "microtecnología", la tecnología usada en la microelectrónica y que ha transformado enormemente la sociedad en las últimas décadas. La relación no es del todo incorrecta, pero no es exacta. Nanotecnología: es el desarrollo y la aplicación práctica de estructuras y sistemas en una escala nanométrica (entre 1 y 100 nanómetros). No hay que confundirla con el término "Nanociencia", que no implica una aplicación práctica pero sí el estudio científico de las propiedades del mundo nanométrico. "Nano" es un prefijo griego que significa "mil millones" (una mil millonésima parte de un metro es la unidad de medida que se usa en el ámbito de la Nanotecnología). Un átomo es más pequeño que un nanómetro, pero una molécula puede ser mayor. Una dimensión de 100 nanómetros es importante la Nanotecnología porque bajo este límite se pueden observar nuevas propiedades en la materia, principalmente debido a las leyes de la Física Cuántica. La microtecnología:es la tecnología que nos permite fabricar cosas en la escala del micrón. Un micrón es una millonésima de un metro, o, para darse una idea más clara, la milésima parte de un milímetro. Todos sabemos cuánto es un metro: más o menos la distancia entre nuestra nariz y la punta de nuestros dedos cuando extendemos del todo un brazo hacia un costado de nuestro cuerpo. Si tomamos una milésima parte de esta longitud, tenemos un milímetro. Un milímetro es muy pequeño, pero todavía podemos verlo. Ahora imaginemos que tomamos un extremo de este milímetro, lo apoyamos en nuestra nariz y lo estiramos hasta que llegue al extremo de los dedos de la mano que se encuentra en el brazo que hemos extendido. Ahora volvemos a dividir en mil partes. Tenemos una milésima de la milésima parte de un metro, una longitud llamada micrón. Esta es la escala en la que se trabaja cuando se construyen dispositivos tales como memorias, circuitos lógicos y de computación. Los dispositivos de memoria y de lógica en venta en 1985 tenían estructuras con componentes de aproximadamente un micrón de ancho. Para 1995, momento de la aparición del Pentium, se habían alcanzado tamaños de más o menos un tercio de micrón, 350 nanómetros. Se trabaja ya en estructuras de 100 nanómetros, es decir, de un décimo de lo que se había logrado en 1985. Un nanómetro es la medida que se obtiene si uno toma un micrón, aplica un extremo sobre la punta de la nariz, lo estira hasta el extremo de los dedos del brazo extendido y lo divide en mil partes. Es una milésima de una millonésima de metro, es decir, una milmillonésima de metro. El nanómetro marca el límite de reducción a que podemos llegar cuando hablamos de objetos materiales. En un nanómetro caben entre tres y cinco átomos. Aunque en el universo hay cosas más pequeñas que los átomos, se trata ya de cosas que no se pueden manipular. En nuestra vida cotidiana, los átomos son los ladrillos de construcción más pequeños que podemos utilizar.