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martes, 24 de noviembre de 2015

Nanotecnologia en la Industria

Aplicaciones de la nanotecnología en la industria

Como ha ocurrido con cualquier otra tecnología (como es la informática por ejemplo), se crea una gran serie de expectativas en los inicios, hasta que se consigue una madurez aceptable de dicha tecnología. Realmente las expectativas creadas son grandes: desde la mejora en los materiales utilizados para las estructuras aeronáuticas a diseños que parecen pertenecer al campo de la CIENCIA FICCIÓN. A modo de recordatorio, en el diseño aeronáutico es primordial maximizar la relación resistencia/peso, o lo que viene a significar que se buscan materiales con propiedades que cumplan simultáneamente alta resistencia mecánica y bajo peso. Además, se encuentran otros campos de mejora en los que el uso de la nanotecnología podría considerarse, como posibles nuevos revestimientos para protección de la corrosión o para uso como retardadores de fuego.
Entre los materiales nanotecnológicos, uno de los de mayor popularidad son los nanotubos de carbono. Pero, ¿cuáles son sus características para que vayan a resultar un material tan importante? Sus dos principales propiedades son presentar una rigidez muy superior a la de otros materiales, así como una gran tenacidad, lo que los hace ideales para la ingeniería aeronáutica. A pesar de ello, estos materiales todavía tienen que superar limitaciones muy importantes como es la de la pequeña longitud de sus fibras.

La nanotecnología se ve como una oportunidad para desarrollar nuevos detectores, sensores y otros elementos electrónicos que servirían para optimizar el vuelo de la aeronave así como para aumentar la seguridad en vuelo. Se habla desde sensores extremadamente sensibles para la detección de gases a sensores embebidos en los materiales para mejorar las tecnologías de control del estado del daño las estructuras (SHM).



lunes, 23 de noviembre de 2015

Aplicaciones de la nanotecnología

Aplicaciones de la Nanotecnología

  La Nanotecnología al definirse en base a la escala (nanoescala) y no al tipo de sistema en estudio, es de carácter transversal y  tiene aplicaciones en  todas las actividades del quehacer humano, como medioambiente, sector energético, medicina, electrónica, exploración espacial, construcción, agricultura, cosmética, etc…, es por ello que el impacto de la Nanotecnología en nuestra sociedad es muy grande, y existe consenso de que Nanotecnología dará origen a la revolución industrial del siglo XXI, tal como lo dijo Charles M. Vest’s (ex-Presidente del MIT (Massachusetts Institute of Technology) en un discurso el año 2001.  A continuación se describen algunas de las áreas en donde tiene aplicación la Nanotecnología.
Medio Ambiente
Las aplicaciones de la Nanotecnología en el medio ambiente, involucran el desarrollo de materiales, energías y procesos no contaminantes, tratamiento de aguas residuales, desanilización de agua, descontaminación de suelos, tratamiento de residuos, reciclaje de sustancias, nanosensores para la detección de sustancias químicas dañinas o gases tóxicos.
Energía
Las aplicaciones de la Nanotecnología en sector energético, tiene relación con la mejora de los sistemas de producción y almacenamiento de energía, en especial aquellas energías limpias y renovables como la energía solar, o basadas en el Hidrógeno, ademas de tecnologías que ayuden a reducir el consumo energético a través del desarrollo de nuevos aislantes térmicos mas eficientes basados en nanomateriales. El aumento de la eficiencia de los paneles solares y placas solares gracias a nanomateriales especializados en la captura y almacenamiento de energía solar
Medicina
Las aplicaciones de la Nanotecnología en Medicina se denomina Nanomedicina, y dentro de ella tenemos el  desarrollo de nanotransportadores de fármacos a lugares específicos del cuerpo, que pueden ser útiles en el tratamiento del Cáncer u otras enfermedades, biosensores moleculares con la capacidad de detectar alguna sustancia de interés como glucosa o algún biomarcador de alguna enfermedad, nanobots  programados para reconocer y destruir células tumorales o bien reparar algún tejido como el tejido oseo a raíz de un fractura, nanopartículas con propiedades antisépticas y desinfectantes, etc..
Industria de Alimentos
  Las aplicaciones de la Nanotecnología en la industria de Alimentos incluye aplicaciones de nanosensores y nanochips útiles en en el aseguramiento de la calidad y seguridad del alimento, dispositivos que funcionen como nariz y lengua electrónica, detección de frescura y vida útil de un alimento, detección de microorganismos patógenos, aditivos, fármacos, metales pesados, toxinas y otros contaminantes, desarrollo de Nanoenvases, Nanoalimentos con propiedades funcionales nutritivas y saludables, o con mejores propiedades organolépticas.

Textil
 Desarrollo de tejidos que repelen las manchas y no se ensucian y sean autolimpiables, antiolores, incorporación de nanochips electrónicos que den la posibilidad de cambio de color a las telas, o bien el control de la temperatura, estos últimos están dentro de lo que se llama “tejidos inteligentes”
Construcción
 Desarrollo de Materiales (Nanomateriales)  mas fuertes y ligeros, con mayor resistencia, vidrios que repelen el polvo, humedad, pinturas con propiedades especiales, materiales autorreparables, etc..
Electrónica
 Las aplicaciones de la Nanotecnología en la electrónica comprenden el desarrollo de componentes electrónicos que permitan aumentar drasticamente la velocidad de procesamiento en las computadoras, creación de semiconductores, nanocables cuánticos, circuitos basados en Grafeno o Nanotubos de Carbono.
Tecnologías de la comunicación e informática
Las aplicaciones de la Nanotecnología en las tecnologías de la comunicación e informática, comprende el desarrollo de sistemas de almacenamiento de datos de mayor capacidad y menor tamaño, dispositivos de visualización basados en materiales con mayor flexibilidad u otras propiedades como transparencia que permitan crear pantallas flexibles y transparentes, además el desarrollo de la computación cuántica.
Agricultura
  Las aplicaciones de la Nanotecnología en la Agricultura, tienen relación con mejoras en plaguicidas, herbicidas, fertilizantes, mejoramiento de suelos, nanosensores en la detección de niveles de agua, Nitrógeno , agroquímicos, etc..
 
Ganadería
Las aplicaciones de la Nanotecnología en la Ganadería dicen relación con el desarrollo de Nanochips para identificación de animales, Nanopartículas para administrar vacunas o fármacos, nanosensores para detectar microorganismos y enfermedades además de sustancias tóxicas.
Cosmética
 Las aplicaciones de la Nanotecnología en la cosmética implica el desarrollo de cremas antiarrugas o cremas solares con nanopartículas.

Historia de la Nanotecnología

Historia de la Nanotecnología

richard feynman nanotecnologia Uno de lo pioneros en el campo de la Nanotecnología es el Físico estadounidense Richard Feynman, que en el año 1959 en un congreso de la sociedad americana de Física en Calltech, pronunció el discurso “There’s Plenty of Room at the Bottom” (Hay mucho espacio ahí abajo) en el que describe un proceso que permitiría manipular átomos y moléculas en forma individual, a través de instrumentos de gran precisión, de esta forma se podrían diseñar y construir sistemas en la nanoescala átomo por átomo, en este discurso Feynman también advierte que las propiedades de estos sistemas nanométricos, serían distintas a las presentes en la macroescala.

eric drexler nanotecnologiaEn 1981 el Ingeniero estadounidense Eric Drexler, inspirado en el discurso de Feynman, publica en la revista  Proceedings of the National Academy of Sciences, el artículo “Molecular engineering: An approach to the development of general capabilities for molecular manipulation” en donde describe mas en detalle lo descrito años anteriores por Feynman.  El término “Nanotecnología” fue aplicado por primera vez por Drexler en el año 1986, en su libro “Motores de la creación : la próxima era de la Nanotecnología” en la que describe una máquina nanotecnológica con capacidad de autoreplicarse, en este contexto propuso el término de “plaga gris” para referirse a lo que sucedería si un nanobot autoreplicante  fuera liberado al ambiente.

 Además de Drexler, el científico Japonés Norio Taniguchi, utilizó por primera vez el término nano-tecnología en el año 1974, en la que define a la nano-tecnología como el procesamiento, separación y manipulación de materiales átomo por átomo.


Nanotecnología

Nanotecnología

A medida que han pasado los años, el hombre, en busca de encontrar respuestas a la mayoría de las adversidades que se han presentado, han ido evolucionando e innovando tecnologicamente su diario vivir, a tal punto que la tecnlogía se ha convertido en una necesidad para muchos, dentro de todos los campos de investigación ; entre ellos tenemos a la física, química, mecánica, robótica, entre otros. Recientemente se ha aplicado en un nuevo campo, donde nos permite llegar a nuevos horizontes a la escala nano... Tambié conocida como nanotecnología.

En otras palabras, Consiste en él estudio, análisis, estructuración, formación, diseño y operación de materiales a escalas moleculares. La nanotecnología ha sido en los últimos 20 años un importante complemento de la evolución de la ciencia, ya que gracias a los avances del estudio microscópico se han descubierto enigma médico y resuelto problemas “Micro” con consecuencias “Macro“.
https://vimeo.com/12207533