Nanotecnología
Páginas: 16 (3946 palabras)
Publicado: 6 de septiembre de 2014
Capítulo 1
ACERCA DE LA NANOTECNOLOGÍA
1.1 Definición de nanotecnología
La nanotecnología es el campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación directa de átomos y moléculas para su aplicación en materiales, aparatos y sistemas funcionales, es decir, es la tecnología desarrollada a una escala menor que un micrómetro: un nanómetro.
Nano es un prefijoque se utiliza en el Sistema Internacional de Unidades para indicar una medida 10-9 y proviene del vocablo griego vαvoς, que significa enano o pequeño. El nanómetro (nm) es la unidad natural con la que se miden átomos y moléculas, pero también es la unidad adecuada para determinar el espesor de una membrana celular, el tamaño de un virus, etc. Otra unidad en el mismo contexto es el ángstrom (A)que equivale a 0,1 nm. Así, podemos decir que el nanomundo o nano escala se encuentra entre las longitudes comprendidas entre 0,1 y 100 nm.
Ya que el prefijo nano hace referencia a una mediada y no un a objeto, podemos decir que la nanotecnología constituye un ensamblaje interdisciplinario; puesto que engloba un conjunto heterogéneo de disciplinas científicas que tienen comodenominador común el estudio y manipulación de la materia en escala nanométrica. Por lo que esta tiene aplicación en la física, química, biología, entre otras.
Por otra parte, cuando se manipula la materia a una escala tan minúscula, sus propiedades son muy diferentes a las que conocemos intuitivamente, por ejemplo se experimenta el llamado movimiento browniano, en el que las partículas seencuentran en un constante movimiento aleatorio; además estas se vuelven viscosas debido a las fuerzas intermoleculares. De esta forma se crean materiales, aparatos y sistemas novedosos con propiedades únicas.
1.2. Antecedentes históricos de la nanotecnología
Si bien la nanotecnología ha tenido grandes avances en diversos campos en los últimos años, las primeras ideas acerca de esta seplantearon hace ya más de medio siglo.
Richard Feynman, ganador del Premio Nobel de Física en 1965, fue el primero en hablar sobre nanotecnología en su discurso “There is a plenty of room at the bottom” (“Hay sitio de sobra en el fondo”) que se realizó el 29 de diciembre de 1959 en el Instituto de Tecnología de California (CalTech) en Pasaden, durante el encuentro anual de la Sociedad Americana deFísica. En ella habló sobre como manipular, controlar y fabricar objetos de muy pequeñas dimensiones, abordando el problema desde una perspectiva distinta a como se había hecho hasta el momento. Debido a que las sustancias creadas por los físicos se basan en la síntesis de las moléculas, lo que se conoce como top-down; en cambio, en la nanotecnología se aplica el bottom –up. Esto es la fabricaciónde estructuras desde el nivel atómico.
En esta conferencia también mencionó que habrían cambios en diversos fenómenos físicos, ya que la gravedad, por ejemplo, sería menos importante pero la tensión superficial y las fuerzas de Van der Walls serían fundamentales.
Feynman creía que la manipulación de átomos y moléculas de manera individual sería posible en el futuro debido a que no habíaimpedimentos por parte de las leyes físicas, lo que abría un mundo de posibilidades.
En el mundo de lo muy, muy pequeño, muchas cosas nuevas podrán suceder, porque los átomos se comportan de manera distinta a como lo hacen los objetos de mayor escala, pues deben satisfacer las leyes de la mecánica cuántica. Si nos reducimos y comenzamos a juguetear con los átomos allá abajo, estaremos sometidosa unas leyes diferentes, y podremos hacer cosas diferentes. A nivel atómico, aparecen nuevos tipos de fuerzas, nuevas posibilidades, nuevos efectos. (1)
Después de la muerte de Feynman, las investigaciones en este campo fueron limitadas hasta 1974. Cuando el profesor de Ingeniería Norio Taniguchi, de la Universidad de Ciencias de Tokio, presentó una disertación titulada “On the Basic...
Capítulo 1
ACERCA DE LA NANOTECNOLOGÍA
1.1 Definición de nanotecnología
La nanotecnología es el campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación directa de átomos y moléculas para su aplicación en materiales, aparatos y sistemas funcionales, es decir, es la tecnología desarrollada a una escala menor que un micrómetro: un nanómetro.
Nano es un prefijoque se utiliza en el Sistema Internacional de Unidades para indicar una medida 10-9 y proviene del vocablo griego vαvoς, que significa enano o pequeño. El nanómetro (nm) es la unidad natural con la que se miden átomos y moléculas, pero también es la unidad adecuada para determinar el espesor de una membrana celular, el tamaño de un virus, etc. Otra unidad en el mismo contexto es el ángstrom (A)que equivale a 0,1 nm. Así, podemos decir que el nanomundo o nano escala se encuentra entre las longitudes comprendidas entre 0,1 y 100 nm.
Ya que el prefijo nano hace referencia a una mediada y no un a objeto, podemos decir que la nanotecnología constituye un ensamblaje interdisciplinario; puesto que engloba un conjunto heterogéneo de disciplinas científicas que tienen comodenominador común el estudio y manipulación de la materia en escala nanométrica. Por lo que esta tiene aplicación en la física, química, biología, entre otras.
Por otra parte, cuando se manipula la materia a una escala tan minúscula, sus propiedades son muy diferentes a las que conocemos intuitivamente, por ejemplo se experimenta el llamado movimiento browniano, en el que las partículas seencuentran en un constante movimiento aleatorio; además estas se vuelven viscosas debido a las fuerzas intermoleculares. De esta forma se crean materiales, aparatos y sistemas novedosos con propiedades únicas.
1.2. Antecedentes históricos de la nanotecnología
Si bien la nanotecnología ha tenido grandes avances en diversos campos en los últimos años, las primeras ideas acerca de esta seplantearon hace ya más de medio siglo.
Richard Feynman, ganador del Premio Nobel de Física en 1965, fue el primero en hablar sobre nanotecnología en su discurso “There is a plenty of room at the bottom” (“Hay sitio de sobra en el fondo”) que se realizó el 29 de diciembre de 1959 en el Instituto de Tecnología de California (CalTech) en Pasaden, durante el encuentro anual de la Sociedad Americana deFísica. En ella habló sobre como manipular, controlar y fabricar objetos de muy pequeñas dimensiones, abordando el problema desde una perspectiva distinta a como se había hecho hasta el momento. Debido a que las sustancias creadas por los físicos se basan en la síntesis de las moléculas, lo que se conoce como top-down; en cambio, en la nanotecnología se aplica el bottom –up. Esto es la fabricaciónde estructuras desde el nivel atómico.
En esta conferencia también mencionó que habrían cambios en diversos fenómenos físicos, ya que la gravedad, por ejemplo, sería menos importante pero la tensión superficial y las fuerzas de Van der Walls serían fundamentales.
Feynman creía que la manipulación de átomos y moléculas de manera individual sería posible en el futuro debido a que no habíaimpedimentos por parte de las leyes físicas, lo que abría un mundo de posibilidades.
En el mundo de lo muy, muy pequeño, muchas cosas nuevas podrán suceder, porque los átomos se comportan de manera distinta a como lo hacen los objetos de mayor escala, pues deben satisfacer las leyes de la mecánica cuántica. Si nos reducimos y comenzamos a juguetear con los átomos allá abajo, estaremos sometidosa unas leyes diferentes, y podremos hacer cosas diferentes. A nivel atómico, aparecen nuevos tipos de fuerzas, nuevas posibilidades, nuevos efectos. (1)
Después de la muerte de Feynman, las investigaciones en este campo fueron limitadas hasta 1974. Cuando el profesor de Ingeniería Norio Taniguchi, de la Universidad de Ciencias de Tokio, presentó una disertación titulada “On the Basic...
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