Nanotecnologia

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 multidisciplinari, i cohesionat exclusivament per l'escala de la matèria amb la qual treballa.



Definició

La nanotecnologia promet solucions avantguardistes i més eficients per als problemes ambientals, així com a molts altres problemes enfrontats per a la humanitat. Les nanotecnologies prometen beneficis de tot tipus, des de noves aplicacions mèdiques a més eficients a solucions de problemes ambientals i molts altres; no obstant això, el concepte de nanotecnologia encara no és molt conegut en la societat.

Un nanómetre és la mil milionèsima part d'un metre (10^(-9) metres). Per a comprendre el potencial d'aquesta tecnologia és clau saber que les propietats físiques i químiques de la matèria canvien a escala nanométrica, la qual cosa es deu a efectes quàntics. La conductivitat elèctrica, la calor, la resistència, l'elasticitat, la reactivitat, entre altres propietats, es comporten de manera diferent que en els mateixos elements a major escala.

Encara que en les investigacions actuals amb freqüència es fa referència a la nanotecnologia (en forma de motors moleculars, computació quàntica, etcètera), és discutible que la nanotecnologia sigui una realitat avui dia. Els progressos actuals poden qualificar-se més aviat de nanociencia, cos de coneixement que asseu les bases per al futur desenvolupament d'una tecnologia basada en la manipulació detallada de les estructures moleculars.

Historia


El guanyador del premio Nobel de Física (1965), Richard Feynman va ser el primer a fer referència a les possibilitats de la nanociencia i la nanotecnologia en el 1959.

Un altre home d'aquesta àrea va ser Eric Drexler qui va predir que la nanotecnologia podria usar-se per a solucionar molts dels problemes de la humanitat, però també podria generar armes poderosíssimes.
Però aquests coneixements van ser 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 dia els trobem en tots les nostres llars i que sense ells no podríem viure. Però cal dir que aquest tipus de molècules se'ls pot considerar grans...

Amb tots aquests avanços 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.

No va anar sinó fins a principis de la dècada dels cinquanta quan Rosalind Franklin, James Dewey Watson i Francis Crick 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 determinants en els processos de la vida.

Avui dia la medicina se li dóna més interès 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 mes beneficiades com és la microbiología. immunologia, fisiologia, en fi gairebé totes les branques de la medicina.


Amb tots aquests avanços han sorgit també noves ciències com és l'enginyeria genètica que avui dia tots han escoltat escoltar sobre les repercussions que pot portar la humanitat com és la clonació o la millora d'espècies. Entre aquestes ciències també es troba unes 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 es troba en passos de desenvolupament; Se li pot considerar com una ciència teòrica ja que encara no se li ha dut a la practica ja que encara no és viable, però les repercussions que impliqués per al futur són immenses.


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'avanç sostenible del Tercer Món, proporcionant nous mètodes de diagnòstic i curació de malalties, millors sistemes per a l'administració de fàrmacs i eines per al monitoratge d'alguns paràmetres biològics.

Actualment, al voltant de 40 laboratoris en tot el món canalitzen grans quantitats de diners per a la investigació en nanotecnologia. Unes 300 empreses tenen el terme nano en el seu nom, encara que encara hi ha molt pocs productes en el 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 del cridat Primer Món també s'han pres el tema molt de debò, amb el clar lideratge del govern nord-americà, que per a aquest any ha destinat 570 milions de dòlars al seu National Nanotechnology Initiative.

En Espanya, els científics parlen de “nanopressupostos”. Però l'interès creix, ja que hi ha hagut alguns congressos sobre el tema: a Sevilla, en la Fundació Sant Telmo, sobre oportunitats d'inversió, i a Madrid, amb una reunió entre responsables de centres de nanotecnologia de França, Alemanya i Regne Unit en la Universitat Autònoma de Madrid.
La nanotecnologia avançada, de vegades també anomenada fabricació molecular, és un terme donat al concepte d'enginyeria de nanosistemes (màquines a escala nanométrica) operant a escala molecular. Es basa en que els productes manufacturats es realitzen a partir d'àtoms. Les propietats d'aquests productes depenen de com estiguin aquests àtoms dispostos. Així per exemple, si re ubiquem els àtoms del grafit (compost per carboni, principalment) de la mina del llapis podem fer diamants (carboni pur cristal•litzat). Si re ubiquem els àtoms de la sorra (composta bàsicament per sílice) i agreguem alguns elements extres es fan els xips d'un ordinador.

Nanotecnologia avançada
A partir dels incomptables exemples oposats en la biologia se sap que milers de milions d'anys de retroalimentació evolucionada pot produir màquines biològiques sofisticades i estocásticament optimitzades. Es té l'esperança que els desenvolupaments en nanotecnologia faran possible la seva construcció a través d'alguns significats més curts, potser usant principis biomimètics. No obstant això, K. Eric Drexler i altres investigadors han proposat que la nanotecnologia avançada, encara que potser inicialment implementada a través de principis mimètics, finalment podria estar basada en els principis de l'enginyeria mecànica.

Determinar un conjunt de camins a seguir per al desenvolupament de la nanotecnologia molecular és un objectiu per al projecte sobre el mapa de la tecnologia liderat per Institut Memorial Battelle (el cap de diversos laboratoris nacionals d'EEUU) i del Foresigth Institute. Aquest mapa hauria d'estar completat a la fi de 2006