Nanotecnología

Nanotecnología
Benemérita universidad autónoma de puebla
Facultad de ciencias de la electrónica
Nombre del alumno:
Juan Antonio Cuachilt Marcial
Nombre de la profesora:
Dulce Perrusquia Mejorado
Ensayo de nanotecnología
Materia:
DHTIC´s
Introducción
Soy consciente de las dificultades que extraña hacer divulgación científica sobre
un tema tan complejo e interdisciplinar. Complejo, porque conceptos abstractos
como la teoría cuántica que son necesarios para entender el comportamiento de la
materia a nanoescala. Interdisciplinar, porque para llegar a comprender, debemos
saber qué son las moléculas, qué propiedades tienen, cómo funcionan en un ser
vivo, qué tipo de tecnología necesitamos para manipularlas y en qué está basada
la electrónica actual. Intentaremos evitar la complejidad.

La nanotecnología tiene gran importancia para los estudiantes, investigadores,
profesionales de cualquier índole y la misma sociedad en general ya que puede
mejorar la tecnología así de generar innovaciones en diversas áreas como son: la
medicina, la biología, el medioambiente, la informática o la construcción
El conocimiento actual de la ciencia en la nanoescala proviene de los desarrollos
en disciplinas como la química, física, ciencias de la vida, medicina e ingeniería.
Hay varias áreas en las que las estructuras a nanoescala se encuentran bajo
desarrollo activo o ya en uso práctico:
Además que con esta información buscamos una visión clara y completa de los
temas tratados, aunque sin perder el rigor inherente al método científico.
Índice:
Marco teórico
1. ¿Qué es la nanotecnología?
1.1 Situación actual de la nanotecnología
2. Propiedades físicas y químicas que tienen las nanopartículas
2.1 Nanopartículas
2.2 Propiedades de la nanopartícula
3. Nanofabricación.
4. Aplicaciones de la nanotecnología
4.1 Ventajas de la nanotecnología
4.2 Desventajas de la nanotecnología
4.3 Efectos perjudiciales
4.4 Riesgo del uso de la nanotecnología
5. Conclusión
6. Bibliografía
1. ¿Qué es la nanotecnología?
La nanotecnología es la ciencia que interviene en el diseño, la producción y el
empleo de estructuras y objetos que cuentan con al menos una de sus

dimensiones en la escala de 0.1 milésimas de milímetro (100 nanómetros) o
menos.
La nanotecnología podría tener repercusiones de gran alcance para la sociedad.
En la actualidad ya se utiliza en sectores como el de la información y las
comunicaciones. También se emplea en cosméticos, protectores solares, textiles,
revestimientos, algunas tecnologías alimentarias y energéticas o en determinados
productos sanitarios y fármacos. Además, la nanotecnología podría ayudar a
reducir la contaminación ambiental.
1.2. Situación actual de la nanotecnología
El conocimiento actual de la ciencia en la nanoescala proviene de los desarrollos
en disciplinas como la química, física, ciencias de la vida, medicina e ingeniería.
Hay varias áreas en las que las estructuras a nanoescala se encuentran bajo
desarrollo activo o ya en uso práctico:
En la ciencia de materiales, nanopartículas permiten la fabricación de productos
con propiedades mecánicas muy diferentes de las de los materiales
convencionales y también pueden mejorar las superficies mediante la adición de
nuevo la fricción, desgaste o propiedades de adhesión.
En la biología y la medicina, una mayor comprensión del funcionamiento de las
moléculas y del origen de las enfermedades en la escala nanométrica ha dado
lugar a mejoras en el diseño de fármacos y la orientación. Los nanomateriales
también se están desarrollando para aplicaciones analíticas e instrumentales,
incluidos los tejidos de ingeniería y de imagen.
Una amplia variedad de nanoescala materiales y revestimientos, ya están en uso
en productos de consumo tales como cosméticos y filtros solares, fibras y textiles,
colorantes y pinturas.
El impulso constante hacia la miniaturización en ingeniería electrónica ha dado
lugar a dispositivos que están dentro del nanómetro gama. Dispositivos de
almacenamiento de datos basados en nanoestructuras proporcionan sistemas de
consumo más pequeño, más rápido y más bajo.
Los dispositivos ópticos también se han beneficiado de esta tendencia y se han
inventado nuevos tipos de microscopios, que puede producir imágenes de los
atómicas y moleculares procesos en las superficies
2, Propiedades físicas y químicas que tienen las nanopartículas
Las nanopartículas tienen a menudo propiedades físicas y químicas únicas. Por
ejemplo, las propiedades electrónicas, ópticas y químicas de las nanopartículas

pueden ser muy diferentes de las de cada componente en la mayor. En la escala
nanométrica, los materiales se comportan de manera muy diferente en
comparación con escalas mayores y todavía es muy difícil predecir las
propiedades físicas y químicas de las partículas de un tamaño tan pequeño.
Los principales parámetros de las nanopartículas son su forma, tamaño,
características de superficie y estructura interna. Las nanopartículas pueden ser
encontrados como aerosoles (sólidos o líquidos en el aire), suspensiones (sólidos
en líquidos) o como emulsiones (líquidos en líquidos). En presencia de ciertos
productos químicos, propiedades de las nanopartículas pueden ser modificados.
La composición de una nanopartícula específica puede ser muy complejo,
dependiendo de qué interacciones que ha tenido con otros productos químicos o
partículas y en su vida útil. Los procesos químicos que tienen lugar en las
superficies de las nanopartículas también son muy complicados y permanecen en
gran medida desconocidos.
Las nanopartículas tienen diferentes formas de interactuar entre sí. Pueden
permanecer libre o agruparse en función de las fuerzas de atracción o repulsión
que entre ellos. Estas interacciones siguen siendo difíciles de caracterizar. Las
nanopartículas suspendidas en gas tienden a pegarse entre sí con mayor facilidad
que en los líquidos
2.1 Nanopartículas
Una nanopartícula (nanopolvo, nanoracimo, o nanocristal) es una partícula
microscópica con por lo menos una dimensión menor que 100 nm. Actualmente
las nanopartículas son un área de intensa investigación científica, debido a una
amplia variedad de aplicaciones potenciales en los campos de biomédicos,
ópticos, y electrónicos
2.2. Propiedades de las nanopartículas
Las nanopartículas son de gran interés científico, de hecho, son un puente entre
los materiales a granel y las estructuras atómicas o moleculares. Un material de
granel debe tener propiedades físicas constantes, sin importar su tamaño, pero en
una nanoescala, sus propiedades son observadas. Así, las propiedades de los
materiales cambian mientras su talla se aproxima a la nanoescala y conforme el
porcentaje de átomos en la superficie de un material se vuelve significativa. Para
los materiales de granel más largos de un micrómetro, el porcentaje de átomo en
la superficie es insignificante en relación al número de átomo en el material de
granel. Las propiedades interesantes y a veces inesperadas de las nanopartículas
están ahí por la larga área de superficie del material, el cual domina las
contribuciones hechas por los pequeños gruesos del material.

Las nanopartículas poseen frecuentemente propiedades ópticas inesperadas en
tanto sean suficientemente pequeñas a confinar sus electrones y producir efectos
cuánticos. 4 Por ejemplo, nanopartículas de oro aparecen de color rojo oscuro en
solución. Las nanopartículas de oro amarillo y silicón gris son rojos. Las
nanopartículas de oro ebullen en temperaturas más bajas (~300 °C para 2.5 nm)
que las losas de oro (1064 °C); 34 La absorción de radiación solar es mayor en los
materiales compuestos de nanopartículas que en sus capas finas de varias capas
del material. En las aplicaciones de energía solar fotovoltaica y solar termales,
controlando el tamaño, forma y material de las partículas, haciendo posible el
control de la absorción solar.3 5 35
Otra propiedad dependiente de su tamaño es el confinamiento cuántico partículas
semiconductoras, la resonancia en el plasmón superficial en algunas partículas de
metales y superparamagnetismo4 en materiales magnéticos
3. Nanofabricación
La nanofabricación encontrará extensos usos en la electrónica de consumo, salud,
iluminación automotriz, automatización de edificios, tejidos inteligentes, tecnología
de visualización y sistemas de posicionamiento.
Actualmente, las técnicas de nanofabricación no apoyan la producción en serie a
gran escala, debido a que la fabricación de un gran número de nanodispositivos
demanda condiciones controladas con alta precisión, lo cual sigue siendo un
desafío.

La nanofabricación implica varios procesos y un alto nivel de supervisión, sin
embargo, los "enfoques ascendentes, como la deposición de vapor químico,
deposición de capas atómicas y auto-ensamblaje, que garantizan una alta
precisión y un mínimo desperdicio de material, acelerarán la adopción de la
nanofabricación", afirmó Jabes Mendelson, analista técnico de la investigación.
Un nanómetro (nm) es la millonésima parte de un milímetro (mm). Los
nanomateriales son todos aquellos materiales que al menos en una de sus
dimensiones son inferiores a 100 nm.
El enorme interés creado por estos materiales tiene su origen en las propiedades
que presentan, en general muy superiores, y a menudo diferentes, cuando se
comparan con las de los mismos materiales a tamaños mayores. Esas
propiedades se deben a tres características comunes a todos ellos: el pequeño
tamaño de partícula, el elevado porcentaje de fracción atómica en un entorno
interracial y la interacción entre las distintas unidades estructurales.
Sus posibles aplicaciones tecnológicas han provocado que la industria de todo el
mundo intente actualmente capitalizar el uso de estos prometedores materiales.
Muchos han sido ya obtenidos industrialmente en la mayoría de los casos con un
carácter experimental y de desarrollo. Pero existen también materiales nano
estructurados incorporados a algunos productos existentes en el mercado, como
por ejemplo abrasivos para pulir, ignífugos, fluidos magnéticos, en grabación
magnética, cosmética, etc.
4. Aplicaciones de la nanotecnología
Las nanopartículas permiten la creación de superficies y sistemas más fuertes,
ligeros, limpios e “inteligentes”. En la actualidad se utilizan en la producción de
pinturas anti grietas, revestimientos anti grafiti para muros, protectores solares
transparentes, etc.
Las nanopartículas pueden servir para aumentar la seguridad de los automóviles,
por ejemplo mejorando la adherencia de los neumáticos, la rigidez del chasis o
eliminando los deslumbramientos y empañamientos en los cristales y cuadros de
mandos.
También pueden mejorar la seguridad de los alimentos y su embalaje.
Por último, tienen un amplio abanico de aplicaciones prácticas en biología y
medicina; sirven por ejemplo para dirigir fármacos hacia los órganos o células
deseados

4.1 Ventajas de la nanotecnología
El uso de la Nanotecnología molecular en los procesos de producción y
fabricación podría resolver muchos de los problemas actuales. Por ejemplo:
-La escasez de agua es un problema serio y creciente. La mayor parte del
consumo del agua se utiliza en los sistemas de producción y agricultura, algo que
la fabricación de productos mediante la fabricación molecular podría transformar.
-Las enfermedades infecciosas causan problemas en muchas partes del mundo.
Productos sencillos como tubos, filtros y redes de mosquitos podrían reducir este
problema.
-La información y la comunicación son herramientas útiles, pero en muchos casos
ni siquiera existen. Con la nanotecnología, los ordenadores serían
extremadamente baratos.
-Muchos sitios todavía carecen de energía eléctrica. Pero la construcción eficiente
y barata de estructuras ligeras y fuertes, equipos eléctricos y aparatos para
almacenar la energía permitiría el uso de energía termal solar como fuente
primaria y abundante de energía.
-El desgaste medioambiental es un serio problema en todo el mundo. Nuevos
productos tecnológicos permitirían que las personas viviesen con un impacto
medioambiental mucho menor.

-Muchas zonas del mundo no pueden montar de forma rápida una infraestructura
de fabricación a nivel de los países más desarrollados. La fabricación molecular
puede ser auto-contenida y limpia: una sola caja o una sola maleta podría
contener todo lo necesario para llevar a cabo la revolución industrial a nivel de
pueblo.
-La nanotecnológica molecular podría fabricar equipos baratos y avanzados para
la investigación médica y la sanidad, haciendo mucho mayor la disponibilidad de
medicinas más avanzadas.
4.2 Desventajas de la nanotecnología
La nanotecnología molecular es un avance tan importante que su impacto podría
llegar a ser comparable con la Revolución Industrial pero con una diferencia
destacable - que en el caso de la nanotecnología el enorme impacto se notará en
cuestión de unos pocos años, con el peligro de estar la humanidad desprevenida
ante los riesgos que tal impacto conlleva. Algunas consideraciones a tener en
cuenta incluyen:
-Importantes cambios en la estructura de la sociedad y el sistema político.
-La potencia de la nanotecnología podría ser la causa de una nueva carrera de
armamentos entre dos países competidores. La producción de armas y aparatos
de espionaje podría tener un coste mucho más bajo que el actual siendo además
los productos más pequeños, potentes y numerosos.
-La producción poco costosa y la duplicidad de diseños podría llevar a grandes
cambios en la economía.
-La sobre explotación de productos baratos podría causar importantes daños al
medio ambiente.
-El intento por parte de la administración de controlar estos y otros riesgos podría
llevar a la aprobación de una normativa excesivamente rígida que, a su vez,
crease una demanda para un mercado negro que sería tan peligroso como
imparable porque sería muy fácil traficar con productos pequeños y muy
peligrosos como las nanofábricas.
-Existen numerosos riesgos muy graves de diversa naturaleza a los que no se
puede aplicar siempre el mismo tipo de respuesta.
-Las soluciones sencillas no tendrán éxito. Es improbable encontrar la respuesta
adecuada a esta situación sin entrar antes en un proceso de planificación
meticulosa.
4.3 Efectos perjudiciales
Algunas nanopartículas tienen las mismas dimensiones que determinadas
moléculas biológicas y pueden interactuar con ellas. Pueden moverse dentro del

cuerpo humano y de otros organismos, pasar a la sangre y entrar en órganos
como el hígado o el corazón, y podrían también atravesar membranas celulares.
Preocupan especialmente las nanopartículas insolubles, ya que pueden
permanecer en el cuerpo durante largos periodos de tiempo. Más en inglés…
Los parámetros que influyen sobre los efectos de las nanopartículas para la salud
son su tamaño (las partículas de menor tamaño pueden comportar un peligro
mayor), la composición química, las características de su superficie y su forma.
Cuando se inhalan, las nanopartículas pueden depositarse en los pulmones y
desplazarse hasta otros órganos como el cerebro, el hígado y el bazo; es posible
que puedan llegar al feto en el caso de mujeres embarazadas. Algunos materiales
podrían volverse tóxicos si se inhalan en forma de nanopartículas. Además, las
nanopartículas inhaladas podrían provocar inflamaciones pulmonares y problemas
cardíacos
Las nanopartículas se emplean como vehículo para que los fármacos lleguen en
mayor cantidad a las células deseadas, para disminuir los efectos secundarios del
fármaco en otros órganos o para ambas cosas. Sin embargo, en ocasiones no es
fácil diferenciar la toxicidad del fármaco de la toxicidad de la nanopartícula
4.4 Riesgo del uso de la nanotecnología
Existe muy poca información sobre el comportamiento de las nanopartículas en el
cuerpo, con la salvedad de las partículas en suspensión que llegan a los
pulmones. A la hora de evaluar los efectos de las nanopartículas sobre la salud
debería tenerse en cuenta que la edad, los problemas respiratorios y la
confluencia de otros contaminantes pueden influir en algunos de los efectos sobre
la salud
Se sabe muy poco de los efectos de las nanopartículas sobre el medio ambiente.
Sin embargo, es probable que muchas de las conclusiones de los estudios con
seres humanos puedan extrapolarse a otras especies. En cualquier caso, es
necesario seguir investigando
Conclusión
Por medio de este trabajo queremos dar a conocer lo importante de la divulgación
así como el desarrollo de la nanotecnologia ya que podría tener grandes
repercusiones de gran alcance para la sociedad. En la actualidad ya se utiliza en
sectores como el de la información y las comunicaciones. También se emplea en
cosméticos, protectores solares, textiles, revestimientos, algunas tecnologías
alimentarias y energéticas o en determinados productos sanitarios y fármacos.
Además, la nanotecnología podría ayudar a reducir la contaminación ambiental

sino también de hacer que el estudiante se involucre sobre el tema y que él
también pueda aportar sobre el tema
Además de establecer ideas propias que incorporamos al ensayo, se trata de
introducir la postura de cada individuo sobre el tema, que permita establecer un
diálogo son otro para participar directamente en la adquisición de conocimiento, o
en la búsqueda de nueva información y así alcanzar un desarrollo más rápido para
el desarrollo de la sociedad
Bibliografía
Modelo APA
Martín L. N. (1999). Nanotubos de Carbono: materiales del tercer milenio España:
Revista Española de Física, nº 13
J. A. de Castro y P.A. Serena (2006) Convergencia NBIC: Desarrollo sostenible y
nueva economía España: Revista El Cultural
Modelo ML
Richard E. Smalley “Nanotécnica y química” revista Investigación y Ciencia nº 302
M. whitesIdes y J. C. love “Nanotécnica y sus procesos de nanofabricación” ”
revista Investigación y Ciencia nº 302
L. lechuga y C. Martínez Alonso “Nanobiotecnología avances diagnósticos y
terapéuticos” revista Madrid 2006

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