Ejemplos de
Nanotecnología

La nanotecnología o tecnología a nanoescala es una disciplina científica aplicada que propone métodos para manipular la materia a una escala muy pequeña, conocida como escala nanométrica (un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro). Esta tecnología se propone intervenir la materia directamente a escala atómica o molecular, para fabricar nuevos materiales o llevar a cabo procedimientos científicos.

Se trata de un área del saber muy amplio y diverso, en el que gozan de interés campos más específicos como la ciencia de superficies, la química orgánica, la biología molecular, la física de semiconductores o la microfabricación, y que promete una cantidad gigantesca de aplicaciones revolucionarias en la medicina, la electrónica, la física de los materiales y en los métodos de obtención de energía.

La nanotecnología como campo de estudio surgió a mediados del siglo XX, de manera puramente teórica, gracias a los estudios del premio Nobel de física estadounidense Richard Feynman (1918-1988), quien asomó por primera vez la posibilidad de una manipulación directa de los átomos y las moléculas.

El término “nanotecnología”, sin embargo, comenzó a usarse a partir de 1986, a partir de las revolucionarias observaciones de la materia a nivel atómico que permitió el microscopio de efecto de túnel en 1981, y de la manipulación atómica directa que ocho años después se logró utilizando este nuevo artefacto. Y hacia mediados de la década del 2000 la nanotecnología y la nanociencia constituyen ya un campo de investigación en pleno desarrollo, que ha arrojado ya sus primeros resultados concretos y aplicables.

Ejemplos de aplicación de la nanotecnología

Los siguientes son algunos ejemplos de la aplicación de la nanotecnología:

La producción de nanomateriales

Los nanomateriales son las sustancias y elementos producidos mediante microfabricación, o sea, la manipulación directa de las moléculas para obtener resultados particulares. Por ejemplo:

1. Los nanotubos de carbono. Son cilindros de átomos de carbono, dotados de propiedades muy valiosas para la industria electrónica, ya que son inmensamente resistentes.
2. El fullereno. Las esferas compuestas por átomos de carbono y de composición muy similar al grafito y al diamante son inmensamente versátiles a la hora de componer nuevos materiales porque permiten, por ejemplo, atrapar otros átomos dentro de estas esferas, además de ser muy solubles.
3. El grafeno. Este material, fabricado con átomos de carbono puro en un patrón hexagonal, se destaca por su gran dureza y ligereza. Se emplea en la elaboración de chalecos antibalas y automóviles blindados.
4. Los nanopilares de silicio. Similares a los nanotubos de carbono, son estructuras diminutas de enorme utilidad como conductores eléctricos, que están siendo ya empleadas para mejorar las celdas solares.
5. Los rotaxanos. Son moléculas en forma de mancuerna, que se pueden emplear como catalizadores en procesos químicos, como una forma de “máquinas moleculares” que permiten disparar o detener transformaciones en la materia.

La nanomedicina

Se llama así a la aplicación de la nanotecnología al campo médico, o sea, al combate de enfermedades o el mejoramiento de las funciones propias del cuerpo. Estas aplicaciones pueden ser de distinto tipo, por ejemplo:

1. Nanotransportadores de fármacos. Son pequeñas moléculas capaces de “sujetar” las partículas de un fármaco y conducirlas hacia el lugar donde deben actuar, acelerando o potenciando su efecto, o dosificando la liberación del fármaco para un efecto suave pero sostenido en el tiempo.
2. Terapias moleculares. Se emplean moléculas o máquinas moleculares diseñadas para destruir células cancerosas o parásitos virales, e incluso para destruir el colesterol en las arterias.
3. Nuevas formas de imagenología. Al aplicar nanocristales sensibles a la luz, se logran nuevos y más precisos métodos de imagenología, o sea, de estudios moleculares del tejido vivo.
4. Regeneración celular. A través de máquinas moleculares se puede revertir el efecto de enfermedades neurodegenerativas o sanar accidentes vasculares potencialmente incapacitantes. Esta tecnología está actualmente en investigación.

Aplicaciones ecológicas

La nanotecnología se utiliza también para la reducción de la contaminación y la preservación del medio ambiente. Permite lidiar de un modo eficaz con el plástico que comienza a acumularse en los distintos ecosistemas o reducir el impacto en el agua y el aire. Por ejemplo:

1. Nanofiltros de agua y de aire. Emplean conductos de escala nanométrica para repeler las moléculas tóxicas más grandes o capturarlas en estructuras moleculares para luego neutralizarlas químicamente.
2. Nanocatalizadores químicos. Se utilizan para hacer más eficientes las reacciones químicas industriales y reducir la subproducción de desechos y materiales contaminantes.
3. Nanoburbujas depuradoras. Elaboradas con materiales solubles, permiten depurar las aguas residuales para darles un nuevo uso.

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Referencias

• “Nanotecnología” en Wikipedia.
• “Nanotecnología” en National Human Research Institute (EEUU).
• “Nanotecnología: una pequeña solución a los grandes problemas” en Iberdrola.
• “Aplicaciones industriales de la nanotecnología” en la Universidad de Oviedo (España).