Explicamos qué es la nanotecnología, para qué es y ejemplos. Además, sus aplicaciones en medicina, biotecnología y otros campos.

nanotecnología
La nanotecnología crea «máquinas» que trabajan a nivel molecular.

¿Qué es la nanotecnología?

En términos generales, la nanotecnología es la manipulación y fabricación de materiales y artefactos a escala atómica o molecular, es decir, a nanoescala. Se trata de un área muy amplia de investigación y aplicaciones que todavía se está consolidando.

La nanotecnología involucra la materia subatómica, así como el conocimiento específico de disciplinas científicas como la química orgánica, la biología molecular, los semiconductores, la microfabricación y la ciencia de superficies, entre otras.

En otras palabras, la nanotecnología parte de la idea de construir máquinas microscópicas con las que producir nuevos materiales, con una configuración molecular única y particular.

Sin embargo, la naturaleza de muchas de estas «máquinas» no es similar a la que utilizamos a diario, sino que bien puede consistir en virus genéticamente «reprogramados» y otros medios biotecnológicos. Por lo tanto, esta tecnología es una fuente infinita de posibilidades y, por supuesto, peligros.

Además, a través de la nanotecnología Se han construido nanomateriales, que son elementos inexistentes en la naturaleza y propiedades increíbles. Fueron creados a partir de la modificación de moléculas de materiales existentes.

Así, se ha abierto un gigantesco campo de investigación con aplicaciones prácticamente infinitas, aún en definición y experimentación. La nanotecnología promete traer consigo una nueva revolución industrial, científica y tecnológica.

Vea también: Organismos genético modificados

Historia de la nanotecnología

En 1959, se discutió por primera vez la posibilidad de la nanotecnología. y nanociencia. El primero en referirse a ella fue un Premio Nobel de Física (1965), el estadounidense Richard Feynman (1918-1988), durante su discurso en Caltech (California, Estados Unidos), en el que teorizó la síntesis mediante la manipulación directa de átomos.

sin embargo el término "nanotecnología" fue acuñado en 1974 por el japonés Norio Taniguchi Desde entonces, muchos han soñado o teorizado la posibilidad de este tipo de maquinaria y materiales avanzados.

Por ejemplo, el ingeniero estadounidense Kim Eric Drexler (1955-) participó en la popularización del término y de este tipo de investigación, siendo en gran parte responsable de la inicio oficial del campo de la nanotecnología en la década de 1980. También responde a los avances de la época en microscopía y al descubrimiento de los fullerenos en 1985.

A partir del año 2000, los nanomateriales comenzaron a utilizarse industrialmente. En respuesta, los gobiernos de todo el mundo han comenzado a invertir enormes sumas en investigación y desarrollo de nanotecnología.

Sus aplicaciones en los campos de la bioquímica, la medicina y la ingeniería genética se hicieron evidentes poco después. Hoy en día, es uno de los campos científicos más importantes y demandados, incluso en los países del tercer mundo.

¿Para qué es la nanotecnología?

En términos fundamentales, la nanotecnología es un tipo de ingeniería de materiales a nivel atómico o molecular. Esto significa que permite manipular el material a una escala infinitamente pequeña, de 1 a 100 nanómetros, aproximadamente entre el tamaño de una molécula de ADN (2 nm) y una bacteria del género Mycoplasma (200 nm).

por consiguiente los usos de la nanotecnología son prácticamente infinitos: desde la intervención de la composición química de los seres vivos, haciendo así posible modificar el ADN de los seres vivos microscópicos y "programarlos" para realizar ciertas tareas bioquímicas, hasta la fabricación de nuevos materiales y propiedades únicas, llamados nanomateriales.

Aplicaciones de la nanotecnología

aplicaciones de la nanotecnología diseño agrícola
La nanotecnología produce pesticidas o fertilizantes que colaboran con la agricultura.

Algunas de las aplicaciones actuales de la nanotecnologíae preocupación:

  • industria textil. La creación de tejidos inteligentes de las personas, capaces de comportamientos preprogramados en chips u otros instrumentos electrónicos, que por lo tanto pueden ser autolimpiantes, repelentes contra las manchas o susceptibles de cambiar la coloración y la temperatura.
  • Diseño agrícola. Desarrollo de pesticidas, pesticidas y fertilizantes bioquímicos controlados para el mejoramiento del suelo, así como nanosensores para la detección de aguas subterráneas, concentración de nutrientes, etc.
  • Apoyo a la ganadería. Fabricación mediante nanopartículas de vacunas y medicamentos para la salud del ganado, o nanosensores capaces de advertir sobre la presencia de enfermedades, parásitos, etc.
  • industria alimentaria. En este campo, se están desarrollando sensores alimentarios, es decir, elementos capaces de verificar la viabilidad de los alimentos, para nanoemposes para los alimentos, especialmente diseñados para retrasar el proceso natural de descomposición de los alimentos.
  • Nanofármacos. Se trata de una primera generación de productos farmacológicos diseñados con nanosistemas, capaces de distribuir de forma eficiente y específica los compuestos activos de los fármacos, consiguiendo mejores y más rápidos resultados y minimizando los daños colaterales.

Además, la industria contempla como futuras áreas de investigación:

  • Nanoinformática. El diseño de sistemas computarizados de enorme potencia y velocidad a través de nanosistemas.
  • Nanotermología. Aplicación de nanomáquinas para regular de forma eficaz y rápida la temperatura local.
  • Nanoenergía. Que puedan ser eficaces, seguras y tener un bajo impacto en el medio ambiente, como solución a la crisis energética que comienza en el siglo XXI.
  • Soluciones ambientales. Como sistemas nanotecnológicos para la eliminación de residuos peligrosos o la eliminación de residuos.

Ejemplos de nanotecnología

Estos son algunos ejemplos de la aplicación actual de las nanotecnologías a los problemas humanos:

  • Silicio negro bactericida. Científicos australianos y españoles han anunciado la creación de un material conocido como "silicio negro", cuya composición molecular evita, sin necesidad de productos añadidos, la proliferación de muchas especies de bacterias grampositivas y gramnegativas, además de reducir la eficacia de ciertos tipos de endosporas.
  • Nanocirugía por robot. El laboratorio suizo ETH Zurich se prepara para probar su primer microrobot guiado magnéticamente, conocido como OctoMag, con el que se espera poder realizar microcirugía sin abrir al paciente, simplemente inyectándolo en el cuerpo utilizando una pequeña aguja. Modelos similares de microbomps también se han probado en los Estados Unidos, que liberan medicamentos en el ojo cuando es necesario.

Nanotecnología en medicina

ejemplos de vacunas de nanotecnología
Las nanovacunaciones pueden ayudar al sistema inmunitario a combatir las enfermedades.

La promesa de la nanotecnología para el avance de la medicina es asombrosa, por decir lo menos. Arriba hemos dado algunos ejemplos, pero aún queda mucho por descubrir, como por ejemplo:

  • Nanotratamientos para enfermedades incurables. Las soluciones nanotecnológicas para el cáncer, el VIH/SIDA o la enfermedad de Alzheimer podrían ir de la mano de robots bioquímicos inyectados en el cuerpo humano.
  • Poco a poco elemento nanotecnológico del envejecimiento. Un día, podríamos, con la ayuda de nanopartículas, combatir el envejecimiento a nivel molecular y ampliar aún más nuestra esperanza de vida, lo que retrasaría la senilidad.
  • Nanovaccineas. Sistemas de protección contra enfermedades basados en la introducción de nanosistemas en el organismo, que ayudarían al sistema inmunitario a luchar contra todo tipo de nuevas enfermedades.
  • Reprogramación genética. Gracias a los nanorobots, sería posible modificar nuestro ADN y eliminar gradualmente genes que portan enfermedades congénitas, deficiencias y otras dolencias. Esto mejoraría la calidad de vida de la especie en general. Esto requiere, por supuesto, repensar las leyes morales de la ciencia a un cierto nivel.

Nanotecnología y biotecnología

La biotecnología es la aplicación de soluciones tecnológicas a problemas de naturaleza biológica. Está adquiriendo un nivel completamente nuevo con la introducción de las nanociencias.

La posibilidad de programar o reprogramar seres vivos a través de la intervención nanotecnológica del ADN podría permitirnos llevarnos a la vida hacia caminos más prácticos. sin embargo la combinación de biotecnología y nanotecnología implicará importantes riesgos éticos y biológicos.

La humanidad sabe muy bien lo que sucede cuando trata de jugar a ser Dios. Por ejemplo, la producción de más vacas lecheras y carnosas, cultivos resistentes a las plagas, etc., siempre tendrá que ir de la mano con la reflexión sobre nuestro lugar en el orden natural del mundo.

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Referencias: