Nanotecnología y Nonociencia

Desde la ficción de la película “Un viaje alucinante” en el que un submarino con su tripulación es reducido al tamaño de un glóbulo rojo y viaja por la sangre para reparar un daño cerebral, hasta fabricar “nanorobots” que reordenen los aminoácidos de una cadena proteica para solucionar un problema metabólico.

¿Por qué la Nonotecnología?

-La nanotecnología se encarga de las particular de diez elevado a la menos nueve.
-La luz
-Las moleculas
-Los virus
-Los atomos
-La estructura de la materia
-El nano-espacio, nano-tiempo

¿Cómo “ver” la nanotecnología?

-Microscopio electrónico de barrido
-Microscopio de transición de electrones
-Microscopio de fuerzas atómicas
-Métodos indirectos.

¿Cómo se hace la notecnología?

Bottom.up
Crecimiento epitaxial
Autoensamblado
Topdowh
Nanolitografia
Nono imprit
Scanning Brove Cithography


Materiales Nanotestruturasl: propiedades.

Propiedades mecánicas
Resistencia
Flexibilidad
Memoria
Propiedades electricas (baterias)
Biocompatibilidad
MEMS- NEMS

Nanoelectrónica

-Mayor integración
-Mayor velocidad
-Más eficacia
-Mayor capacidad de almacenamiento
-Sensores
-Tratamiento de electrones individuales

Nano – Medicina

Detección: lab-or-a-chip
Huella molecular (anticuerpos, detección)
Detección de cáncer
Tratamiento de cáncer (nonoshells)
Reparto de medicamentos a domicilio
Nonotuvos y hueso.


Nuestro importantísimo cuerpo no es, en definitiva, más que +/- 60 %de agua, +/- 20 % de aminoácidos, glúcidos, ácidos nucleicos y grasas y unos 300 gramos de iones sodio y potasio. El precio total de estos materiales incluido los gastos de envío ascienden +/- a unos 800 €. Para fabricar un ser parecido a nosotros, necesitaríamos mucho tiempo para el prefecto ensamblaje y una barita mágica o bien de la tecnología del futuro, ¿nanotecnología?.
Puede resultar útil el video de esta web (aunque está en ingles)

Cabe destacar que el material básico de esta nueva tecnología es el cabono.

El carbono es el elemento clave para el desarrollo tecnológico actual, de la misma manera que el hierro o el cobre lo fueron en su momento.
De lo que se habla no es solo de producir materiales que, en origen, tienen una escala atómica, que son muy útiles porque son muy resistente, versátiles, evitan las manchas y un largo etcétera. Se traba de que comprendan que la dirección que la nanotecnología lleva es la de crear fábricas a escala atómica, de máquinas capaces de crear otras máquinas desde el primer átomo, que la manera en que esto va a modificar los conceptos de producción industrial tiene una dimensión que trasciende la ciencia y la tecnología

Va a ser un fenómeno sociológico, económico y cultural que solo puede compararse a lo que supuso la introducción de la maquinaria de vapor en los procesos de producción artesanal en los siglos XVIII y XIX


Por ello conviene introducir el microscopio de efecto túnel, ya que es la herramienta en la que se basa el desarrollo de esta tecnología.

-Puede resultar muy interesante la visita a la página web de los premios Nobel donde se muestra la evolución de los microscopios y que permite la utilización de un simulador de microscopio de efecto túnel:

http://nobel/ prize.org/educational_games/physics/microscopes

-Podemos encontrar ejemplos de maquinaria a nivel atómico en la página de la empresa Nanorex:

http://nanoengineer-1.com/content Buscando en Gallery_Molecular Machinery

-Para comprender mejor los que significa el concepto de nanofábrica podéis ver este vídeo.

En 2008 el premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica se otorgó a quienes se consideran los pioneros en este terreno:

Sumio Iljima, ingeniero y físico del Centro de Investigaciones para Materiales Avanzados de carbono en Tsukuba, Japón. Descubridor de los nanotubos

Shuji Nakamura, ingeniero electrónico de Universidad de Santa Bárbara (Californis, EEUU) Inventor de diodos emisores de luz (LED)

Robert Langer, ingeniero y profesor de Instituto Tenológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos. Pionero en el concepto de liberación inteligentes de fármacos usando buckyballs. Fulerenos.

En 1996 Robert F. Curl, Harold W. Kroto y Richard E. Smalley obtuvieron el Premio nobel de Química por la invención de la molécula C60 , el fulereno.

George M. Whitesides, profesor de química de la Universidad de Harvard (EEUU), Uno de los creadores del llamado autoensamblado molecuar.

Tobin Marks, profesor de ciencia de los materiales de la Universidad de Northwestern Chicago, EEUU). Creador de una nueva gama de plásticos inocuos para el medio ambiente; también es el creador de los LED orgánicos ( OLED), la base del papel electrónico.

Para estar al corriente de los que se está haciendo en este terreno en la Unión Europea se puede consultar:

http://europa.eu.int/comm/research/rtdinfo/index_es.html

Virus Inteligente

Como hemos estudiado en la unidad anterior de Biología, el virus del sida (VIH), está expandido por casi todos, si no todos, los países del mundo.

Lo que no sabíamos era que este, sufría cambios y variaciones dependiendo de su lugar de origen.

El Virus del Sida se adapta a los genes de cada zona del planeta.
El escurridizo virus no sólo muta continuamente para burlar las defensas, sino que se amolda a cada perfil genético humano.25 Febrero 09 - Miguel Carbonell
Madrid- Hace ahora siete años, se detectó en Suiza el primer caso de doble infección por VIH. Un paciente con sida que participaba en el ensayo de una vacuna experimental viajó a Brasil, donde mantuvo relaciones sexuales sin protección. Cuando regresó, los médicos se sorprendieron al descubrir que había contraído nuevamente el virus. Esta vez se trataba de una variante distinta a la suya: la predominante en esa zona, contra la que no tenía defensas, lo que probó que cada cepa infecta mediante mecanismos distintos. Ahora, un consorcio científico internacional liderado por el reconocido investigador del VIH en la Universidad de Oxford (Reino Unido) Philip Goulder, y en el que ha participado el Instituto de Investigación del Sida de Barcelona (IrsiCaixa-Icrea), ha descubierto cómo la decena de variantes ya conocidas del virus mutan para burlar los sistemas inmunitarios de cada grupo de población mundial según su perfil genético.«El VIH se expande por contagio entre residentes y viajeros –explica Christian Brander, coordinador de IrsiCaixa–, lo que implica por qué por ejemplo en las islas Barbados, donde el 98% de los habitantes son de origen africano, encontramos la variante predominante en Europa y América».Los investigadores compararon muestras de 2.800 infectados de los cinco continentes y concluyeron que las mutaciones que el virus experimenta –la característica que lo hace tan escurridizo– son diferentes según el tipo de antígenos (células que reconoce el sistema inmunitario) de cada grupo.Los antígenos son hereditarios, de ahí que cada grupo cuente con su «propio» VIH predominante y sus correspondientes mutaciones. Éstas le permiten esquivar el trabajo de los linfocitos «T», glóbulos blancos encargados de invadir las células infectadas e identificarlas para su posterior destrucción. Los científicos estudiaron en todos los grupos los fragmentos genéticos de las células «T» que éstas reproducen en la membrana de las células infectadas a modo de «cerradura», y descubrieron cómo cada cepa del VIH reconoce esos genes en particular para mutar, hacerse invisible y expandir la infección.De acuerdo con la investigación, de la que se hace eco «Nature», «toda vacuna que se consiga –se han probado algunas y varias están en desarrollo– deberá adaptarse a las constantes mutaciones de las cepas teniendo en cuenta los perfiles genéticos inmunitarios». Un nuevo reto en la lucha contra esta terrible enfermedad.