Tipos de Nanotecnología

Tipos de nanotecnologías:

Según la forma de trabajo la nanotecnología se divide en:

1. Top-down / Reducción de tamaño2. Bottom-up /Autoensamblado

Top-down / Reducción de tamaño

Literalmente de arriba hacia abajo, en el sentido de desde lo macro (mayor) hacia lo micro (menor). Los mecanismos y las estructuras se miniaturizan a escala nanométrica. Este tipo de nanotecnología ha sido el más frecuente hasta la fecha, más concretamente en el ámbito de la electrónica, donde predomina la miniaturización.

Bottom-up /Autoensamblado

Literalmente de abajo hacia arriba, en el sentido de desde lo micro (menor) hacia lo macro (mayor). Se comienza con una estructura nanométrica como una molécula y mediante un proceso de montaje o autoensamblado, totalmente automático, se crea un mecanismo mayor que el mecanismo con el que comenzamos. Este enfoque, en parte considerado como el “único” y “verdadero” enfoque nanotecnológico, ha de permitir que la materia pueda controlarse de manera extremadamente precisa.

Según el campo en el que se trabaja la nanotecnología se divide en:

Nanotecnología seca:

-Fabricación de estructuras en carbón (como nanotubos), silicio, materiales inorgánicos, metales y semiconductores.

-Electrónica, magnetismo y dispositivos ópticos.

-Auto ensamblaje controlado por computadora.

Nanotecnología húmeda:

-Sistemas biológicos que existen en un entorno acuoso incluyendo material genético, membranas, encimas y otros componentes celulares.

-Organismos vivientes cuyas formas, funciones y evolución son gobernados por las interacciones de estructuras de escalas nanométricas.

 

Nanotecnología seca y húmeda:

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

-Una cadena de ADN se programa para forzar moleculas en areas muy especificas dejando que uniones covalentes se formen sólo en aréas muy específicas.

Riesgos de la Nanotecnología: Medioambiente

Daños medioambientales colectivos derivados de productos no regulados. La nanotecnología molecular permite la fabricación barata de aparatos y productos con una potencia increíble. ¿Cuál será nuestra demanda para este tipo de productos? ¿Qué daños medioambientales podrán causar?

El potencial de posibles daños es inmenso, desde daños causados a animales por aviones supersónicos personales volando bajo, hasta el impacto de la energía solar a gran escala que podría hasta modificar el albedo de la Tierra y afectar el medioambiente.

Materiales más fuertes permitirán el desarrollo de máquinas mucho más grandes, capaces de excavar o destrozar grandes áreas de nuestra planeta a un paso mucho más acelerado.

Es pronto para decir si habrá incentivos económicos para hacer esto. Sin embargo, dado el gran número de actividades y propósitos que, llevados al extremo, podrían dañar el medioambiente, y dada la facilidad con la que se los podrían llevar al extremo gracias a la fabricación molecular, parece al menos probable que debemos tener en cuenta este posible riesgo.

Algunos daños pueden ser resultado de acciones colectivas o individuales que solas serían inofensivas. Es bastante difícil impedir este tipo de daños con argumentos o leyes por lo que tal vez será necesaria una normativa centralizada que regule la propia tecnología.

Por último, la naturaleza compacta de maquinaria fabricada por la nanotecnología podría fomentar el uso de productos muy pequeños, que podrían a su vez convertirse con el tiempo en un tipo de nano-basura que sería difícil de limpiar y podría causar problemas de salud.

Beneficios de la Nanotecnología: Medio ambiente

La nanotecnología molecular tendrán muchos impactos sobre el sector de la medicina en general.

El mundo de la medicina es muy complejo, por lo que todos los beneficios de la nanotecnología para medicina tardarán en hacerse evidentes. No obstante, otros beneficios llegarán de forma inmediata.

Las herramientas de la investigación y la práctica de la medicina serán menos costosos y más potentes. Investigación y diagnóstica serán más eficaces, lo que permitirá una capacidad de respuesta más rápida para tratar nuevas enfermedades.

Numerosos pequeños sensores, ordenadores y diversos aparatos implantables de bajo coste permitirán un control continuo sobre la salud de pacientes así como tratamiento automático. Serán posibles diversos tipos nuevo de tratamiento.

Y mientras los costes de la medicina bajan y el tratamiento de enfermedades más seguro, así sus beneficios serán experimentados por muchas más personas en todo el mundo.

La degradación del medio ambiente supone uno de los problemas más importantes de la actualidad y uno que tiene muchas fuentes y causas.

Una de las grandes causas del deterioro del medioambiente es la agricultura. Pero el uso de los invernaderos para la producción agrícola reduciría a su vez el consumo de agua, tierras y daño causado a la tierra.

La extracción de minerales de la tierra es otro problema, pero con la nanotecnología habrá mucho menos necesidad de minerales y se podrá proceder al cierre de muchas minas.

También se podrá limitar mucho más el numero de fábricas de producción cuya actividad contamina de forma grave al medioambiente. En general, las nuevas tecnologías permiten desarrollar actividades contaminantes a ser más compactas y controladas, y la fabricación más económica permite que se puedan incorporar mejoras a un coste relativamente bajo.

Energía solar almacenable reducirá emisiones de ceniza, hollín, hidrocarbono, NOx, CO2 y petróleo. En la mayor parte de los casos, habrán incentivos económicos muy fuertes para aplicar nuevas tecnologías más eficientes lo más rápido posible. Incluso en aquellas zonas que no disponen de una infraestructura tecnológica, la fabricación molecular auto-contenida permitiría el desarrollo rápido de tecnología que no daña al medioambiente.

Nanotecnología y los posibles impactos sobre el medioambiente y la salud Hace unos días la Agencia de Protección del Medioambiente de los Estados Unidos anunció la concesión de becas valoradas en un total de $4 millónes de dólares y destinadas a equipos científicos en 12 universidades norteamericanas que investigan posibles impactos de la nanotecnología sobre el medio ambiente y la salud.

Los avances científicos logrados en los últimos tiempos dentro del campo de la nanotecnología han abierto todo un abanico de nuevas posibilidades para la ciencia porque ahora los investigadores trabajan al nivel molecular, átomo por átomo, creando nuevos materiales y estructuras con funciones y características totalmente innovadoras.

Pero estos mismos avances en la nanotecnología aportan todo tipo de incógnitas sobre las consecuencias que nuevas nanoestructuras y nanomateriales podrían tener para el mundo y para el cuerpo humano, y aunque algunas personas sí se han atrevido a plantear el debate (por ejemplo, Eric Drexler desde la Foresight Institute y Mike Treder y Chris Phoenix del Center for Responsable Nanotechnology), hasta ahora ha exisitido cierta escasez de fondos gubernmentales disponibles para financiar investigaciones científicas centradas en este tema.

Según la nota de prensa difundida por la Agencia de Protección del Medioambiente norteamericana, seis de las becas concedidas a los equipos de investigación son para estudios que intentarán determinar si nanomaterials podrían tener un impacto negativo sobre la salud o el

medioambiente. Las otras seis becas estarán destinadas para investigaciones sobre el destino y el transporte de nanomateriales.

Autoensamblado (Self-replicating) Es un elemento vital para el funcionamiento del paralelismo masivo (todo funcionando a la vez) y el ensamblaje convergente (bottom-up). El abaratamiento de costos se torna incalculable. Esta capacidad de fabricar un objeto constructor con esa misma capacidad de autorreproducción proviene de una inspiración de la naturaleza. Es un método que permite la reproducción de piezas y que asegura mayor rendimiento, con menos gastos, en la fabricación de objetos, ya que no se producen pieza por pieza, sino que es labor de la pieza misma: se autorreproduce.

Por otra parte, el autoensamblaje debe ser reabastecido de una sola fuente para lograr mayor eficiencia. Los animales se abastecen de distintas fuentes de energía para su funcionamiento, y sin alguna de estas fuentes partes de su sistema no funcionan. La inspiración en estos elementos nanotecnológicos con estas capacidades se basa más en el aprovechamiento de una máquina para optimizar beneficios, que en una creación de la naturaleza.

NANOTECNOLOGÍA SECA Y HÚMEDA Las últimas propuestas tienden a usar una combinación de la nanotecnología húmeda y la nanotecnología seca Una cadena de ADN se programa para forzar moléculas en áreas muy específicas dejando que uniones covalentes se formen sólo en áreas muy específicas. Las formas resultantes se pueden manipular para permitir el control posicional y la fabricación de nano estructuras.