Nanotecnologia
De Viquipèdia
La nanotecnologia és un camp de les ciències aplicades dedicat al control i manipulació de la matèria a una escala menor que un micròmetre, és a dir, a nivell d'àtoms i molècules. El més habitual és que tal manipulació es produeixi en un rang d'entre un i cent nanòmetres. Per fer-se una idea de la mida tan petita que pot ser un nanobot (un robot de proporcions microscòpiques fet amb nanotecnologia), més o menys, un de 50 nm té la mida de 5 capes de molècules o àtoms (depenent del que estigui fet el nanobot).
Nano- és un prefix grec que indica una mesura, no un objecte, de manera que la nanotecnologia es caracteritza per ser un camp essencialment multidisciplinar, i cohesionat exclusivament per l'escala de la matèria amb la qual treballa.
La nanotecnologia promet solucions avantguardistes i més eficients per als problemes ambientals, així com molts altres enfrontats per la humanitat.
Les nanotecnologies prometen beneficis de tot tipus, des d'aplicacions mèdiques noves o més eficients a solucions de problemes ambientals i molts altres, però el concepte de nanotecnologia encara no és molt conegut a la societat .
Un nanòmetre és la mil milionèsima part d'un metro (10^(-9) metres).
Taula de continguts |
[edita] Història de la nanotecnologia
Tot comença quan Richard Feynman (1918-1988), de la Universitat Tecnològica de California, va guanyar el Premi Nobel de Física el 29 de desembre del 1959 i donà una conferència titulada En el fons hi ha espai de sobres (There's Plenty of Room at the Bottom), que va significar el principi de la nanociència. En ella afirmà:
| « | Els principis de la física, segons la meua opinió, no neguen la possibilitat de manipular les coses àtom a àtom. No és un intent de violar cap de les lleis (de la física); és quelcom, en principi, que es pot fer; però en la pràctica no s'ha fet perquè (les persones) som massa grans. | » |
Des de llavors, els científics interessats en el tema no han deixat d'investigar fins a obtenir uns resultats que han involucrat a una gran varietat de ciències, com la química (molecular i computacional), la bioquímica, la biologia molecular, la física, l’electrònica, la informàtica, la medicina, la robòtica, etc.
El terme nanotecnologia va ser encunyat per Kim Eric Drexler que el va utilitzar al seu llibre del 1986 Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology. Al capítol quart del llibre, Drexler introdueix el concepte d'autoreplicació[1]: de la mateixa manera que les cèl·lules construeixen còpies per reproduir-se els robots moleculars dissenyats per l'home podrien autoreplicar-se. Com a conseqüència, només haurien de suportar el cost del disseny i construcció del primer robot molecular capaç d'autoreplicar-se. Aquest primer robot amb capacitat generadora (anomenat assemblador) podria fins i tot construir objectes molt més especialitzats, utilitzant com a matèria prima: àtoms, energia, programari i el temps.
Altre noms d'aquesta àrea van ser Rosalind Franklin, James Dewey Watson i Francis Crick quan van proposar que el ADN era la molècula principal que jugava un paper clau en la regulació de tots els processos de l'organisme i d'aquí es va prendre la importància de les molècules com a determinants en els processos de la vida, per solucionar molts dels problemes de la humanitat, però també podria generar armes poderosíssimes. Creador del Foresight Institute i autor de llibres com Màquines de la Creació Engines of Creation moltes de les seves prediccions inicials no es van complir, i les seves idees semblen exagerades a la opinió publica.
Però aquests coneixements van anar més enllà ja que amb això es va poder modificar l'estructura de les molècules com és el cas dels polímers o plàstics que avui en dia els trobem en totes les nostres llars i que sense ells no podríem viure.
Amb tots aquests avenços l'home va tenir una gran fascinació per seguir investigant més sobre aquestes molècules, ja no en l'àmbit de materials inerts, sinó en la recerca de molècules orgàniques que es trobaran en el nostre organisme.
Avui en dia en la medicina se li dóna més importància a la investigació en el món microscòpic ja que en aquest es troben possiblement les alteracions estructurals que provoquen la malaltia, i no cal dir de les branques de la medicina que han sortit més beneficiades com és la microbiologia. immunologia, fisiologia, en fi gairebé totes les branques de la medicina. Amb tots aquests avenços han sorgit també noves ciències com és l'enginyeria genètica que avui en dia tots han escoltat parlar sobre les repercussions que pot portar la humanitat com és el clonatge o la millora d'espècies. Entre aquestes ciències també es troba altres no molt conegudes com és la nanotecnologia, a la qual se li pot definir com aquella que es dedica a la fabricació de la tecnologia en miniatura.
La nanotecnologia, a diferència de l'enginyeria genètica, encara no està en el passos de desenvolupament; Se li pot considerar com "una ciència teòrica" ja que encara no s'ha portat a la pràctica perquè encara no és viable, però les repercussions que comportar per al futur són immenses.
[edita] Inversió
Alguns països en vies de desenvolupament ja destinen importants recursos a la investigació en nanotecnologia. La nanomedicina és una de les àrees que més pot contribuir a l'avenç sostenible del Tercer Món, proporcionant nous mètodes de diagnòstic i cribratge de malalties, millors sistemes per a l'administració de fàrmacs i eines per a la monitorització d'alguns paràmetres biològics.
Actualment, al voltant de 40 laboratoris arreu del món canalitzen grans quantitats de diners per a la recerca en nanotecnologia. Unes 300 empreses tenen el terme "nano" en el seu nom, tot i que encara hi ha molt pocs productes al mercat.
Alguns gegants del món informàtic com IBM, Hewlett-Packard (HP), NEC i Intel estan invertint milions de dòlars a l'any en el tema. Els governs de l'anomenat Primer Món també s'han pres el tema molt seriosament, amb el clar lideratge del govern nord-americà, que per aquest any ha destinat 570 milions de dòlars a la seva National Nanotechnology Initiative.
A Espanya, els científics parlen de "nanopressupostos". Però l'interès creix, ja que hi ha hagut alguns congressos sobre el tema: a Sevilla, a la Fundació San Telmo, sobre oportunitats d'inversió, i a Madrid, amb una reunió entre responsables de centres de nanotecnologia de França, Alemanya i Regne Unit a la Universitat Autònoma de Madrid.
[edita] Acoblament interdisciplinari
La característica fonamental de la nanotecnologia és que constitueix un acoblament interdisciplinari de diversos camps de les ciències naturals que estan altament especialitzats. Per tant, els físics juguen un important paper no només en la construcció del microscopi usat per investigar aquests fenòmens, sinó també sobre totes les lleis de la mecànica quàntica. Assolir la estructura del material desitjat i les configuracions de certs àtoms fan jugar a la química un paper important. En medicina, el desenvolupament específic adreçat a nanopartícules promet ajuda al tractament de certes malalties. Aquí, la ciència ha assolit un punt en què les fronteres que separen les diferents disciplines han començat a diluir, i és precisament per aquesta raó per la qual la nanotecnologia també es refereix a ser una tecnologia convergent.
Una possible llista de ciències involucrades seria la següent:
- Química (Moleculars i computacional)
- Bioquímica
- Biologia molecular
- Física
- Electrònica
- Informàtica
- Matemàtiques
[edita] Aplicacions
Les presents aplicacions de la nanotecnologia són: explorar volcans, agafar informació de les missions espacials extraterrestre, simular la vida i el comportament d’insectes i altres animals, portar a terme operacions elementals en ambients perillosos (radioactius, submarins, corrosius, etc), vigilar i activar alarmes en zones de seguretat, torneigs de sumo, catalitzadors, dessalinització de l'aigua, etc.
I com a futures aplicacions: nous sensors per a la medicina, per al control mediambiental , i per a fabricació de productes químics i farmacèutics, materials més lleugers per a les indústries d'aeronàutica i automòbil, tecnologies visuals que permet millors pantalles (més lleugeres i més flexibles), aparells tan comuns com impressores, reproductors de CDs, airbags, etc.
[edita] Referències
- ↑ El concepte de màquina replicant ja apareix amb John von Neumann (1903-1857)
