Nanotecnología

      Como toda ciencia emergente, la nanotecnología presenta innumerables ventajas, muchas son las aplicaciones que permitirán mejorar la calidad de vida de la sociedad actual. Sin embargo, junto a todos estos aspectos positivos, merece la pena reflexionar sobre los posibles “riesgos” igualmente. Los posibles impactos de la nanotecnología en el medio ambiente o en nuestra salud han sido objeto de preocupación en determinadas instancias. El gobierno británico, por ejemplo, encargó un informe independiente sobre las posibles consecuencias de estas nuevas tecnologías a la Royal Society y a la Royal Academy of Engineering. El informe, publicado hace menos de dos años, consta de diez capítulos y en él se reflexiona tanto sobre los aspectos beneficiosos, como sobre los posibles riesgos.
     Cada vez son más las voces que proponen un aumento considerable en las inversiones destinadas a evaluar los posibles riesgos de las nuevas tecnologías. Una de las mayores preocupaciones es ganar la “batalla de la opinión pública” y evitar, en la medida de lo posible, que la nanotecnología tenga el mismo impacto negativo en la sociedad que en su momento tuvieron los alimentos modificados genéticamente. Una percepción negativa de la misma podría poner en peligro grandes inversiones, se prevé que para el año 2015 la nanotecnología genere hasta un billón de dólares en la economía mundial y que emplee a más de dos millones de personas en todo el mundo. En la actualidad, la inversión en I+D en nanotecnología supone 9000 millones de dólares, siendo el mayor inversor EEUU; sin embargo, éste tan sólo invierte 39 millones de dólares en estudios orientados al conocimiento del efecto que las nanopartículas pueden tener en el medio ambiente y en el hombre.
     Las nanopartículas, debido a su pequeño tamaño, son fácilmente asimilables por los organismos ya sea por inhalación, ingesta o incluso a través de la piel. Lo cierto es que esto no es nada nuevo, en la atmósfera se encuentran numerosas nanopartículas derivadas, entre otras cosas, de la quema de combustibles fósiles. La aplicación de la nanotecnología podría conllevar un aumento considerable de la exposición a estas partículas, cuyas consecuencias deben ser investigadas, especialmente las derivadas de su mayor movilidad y reactividad. (more…)

A primera vista la Nanotecnología y el hormigón parecen tener en común lo mismo que la velocidad con el tocino, o sea nada, pero lo cierto es que no es así. Más allá de especulaciones inmobiliarias, el caso del hormigón es un caso curioso. La industria produce, cada año y por habitante del planeta, 1 metro cúbico de hormigón (¡un bloque que pesaría cerca de 2300 kg!). Se trata además de una industria muy contaminante, pues es responsable de cerca del 6% de la producción mundial de CO₂. Sin embargo, las constructoras invierten (en EE.UU.) menos del 0.3% de sus beneficios de producción en investigación.

Recientemente, grupos de varias escuelas de ingeniería y centros relacionados con la ciencia de materiales han ideado formas de aumentar la resistencia del hormigón, disminuir en éste la difusión de cloro (responsable de la corrosión de su refuerzo o armadura) y modificar otras de sus propiedades haciendo uso de la nanotecnología. Tres materiales pueden servirnos de ejemplo. En primer lugar, las nanopartículas de dióxido de silicio (SiO₂), que aumentan la vida útil del hormigón al aumentar la densidad de alguno de sus componentes. En segundo lugar, nanopartículas de dióxido de titanio (TiO₂). Este óxido es capaz de descomponer contaminantes orgánicos y bacterias gracias a su gran actividad catalítica. Además es hidrófilo. O sea que cuando llueve, la superficie de hormigón tratada con TiO₂ atrae el agua de lluvia, que forma capas que arrastran las partículas de contaminación, previamente descompuestas, con facilidad. Este hormigón tiene color blanco y conserva dicho color con el tiempo, al contrario que los típicos edificios grises fabricados con hormigón tradicional. Por último ya os lo podéis imaginar….nanotubos de Carbono. El hormigón que contiene un 1% en peso de nanotubos de Carbono tiene mayor resistencia a la compresión y a la flexión que el que carece de dicho refuerzo. Los problemas que ahora tratan de resolver nuestros “nanotecnólogos del hormigón” son dos: conseguir que los nanotubos se dispersen bien y no se aglomeren, y fabricarlos de forma barata, pues el precio del hormigón reforzado con nanotubos de carbono está por las nubes. Como el de los pisos…

     El alarmante aumento de los índices de contaminación medioambiental está generando un creciente e imprescindible interés en el control y regulación de las emisiones contaminantes. En la atmósfera aparecen cada vez con mayor frecuencia gases como el CO o el NO₂, en concentraciones altamente peligrosas para nuestra salud y para el Medio Ambiente. Por lo tanto, en la actualidad se están intentendo desarrollar dispositivos capaces de detectar éstos y otros gases en pequeñas concentraciones. Además de en aplicaciones medioambientales, el uso de estos sensores de gases se requiere en otros campos como la medicina, el uso doméstico o el industrial. La mayoría de estos dispositivos son capaces de detectar gases en pequeñas concentraciones de incluso partes por millón (ppm), sin embargo aún puede mejorarse la eficiencia de respuesta de estos sensores, así como aumentar los niveles de detección, la selectividad o la sensibilidad ante un mayor número de gases. El constante desarrollo de la nanotecnología ha permitido conseguir estos objetivos gracias al elevado grado de control alcanzado en la síntesis e implementación de materiales nanoestructurados con dimensiones cada vez más pequeñas. La mayoría de estos sistemas detectores de gases funcionan modulando como una respuesta eléctrica, las variaciones de conductividad provocadas por un entorno gaseoso determinado. Cuanto mayor sea la superficie de contacto entre la atmósfera y el detector, mayor será el número de moléculas gaseosas que reaccionen. Por lo tanto se fabrican sensores a partir de materiales compuestos por granos de dimensiones nanométricas, puesto que de esta forma aumenta la relación entre la superficie y el volumen del sistema detector, y en consecuencia la respuesta del material. Trabajos como los de Rella, publicados en la revista Sensors & Actuators, demuestran la elevada respuesta que presentan sensores de óxido de estaño (SnO₂) compuestos por granos de 10 nm, ante gases como CO y NO₂. Si bien el SnO₂ es el material empleado con mayor profusión en la fabricación de sensores de gases, igualmente se emplean otros óxidos semiconductores como el TiO₂ o el WO₃.
    Pero la Nanotecnología presenta otras alternativas en el desarrollo de dispositivos sensores de gases, como son el dopado con nanopartículas de paladio y la utilización de nanotubos de carbono. Al recubrir los nanotubos con una serie de enzimas específicas (ECNT), se han conseguido realizar análisis químicos para fines médicos y medioambientales.

En mayo de este año la compañía americana Motorola, anunció que había desarrollado una nueva tecnología basada en el uso de nanotubos que supondría una nueva revolución en el sector de las pantallas de plasma y que comenzaba a desarrollar una nueva generación de Televisores de Alta definición (HDTV).

Motorota parece haberse echo eco del informe presentado por los directivos de Kodak que indicaban que en el actual mundo de las pantallas LCD, hay que tener cuidado ya que las actuales pantallas de cristal líquido necesita de una alta cantidad de componentes y además proporcionan relativamente baja eficiencia lumínica. La tecnología desarrollada por Motorota va más allá de la aplicación convencional de nanotubos de carbono y la idea es crecer directamente estos nanotubos sobre un sustrato de silicio con lo que el redimiento de emisión de electrones en mucho más alto. Esta nueva tecnología denominada “Nano Emissive Display (NED) “, permitirá crear pantallas planas que emitan imágenes con mucha mayor claridad, uniformidad y exactitud en los colores que las actuales. Además tendrán el valor añadido de una mayor duración que las actuales.

Según las estimaciones iniciales de la compañía, un monitor de 40 pulgadas con ésta nueva tecnología rondaría el precio de los 400$ (aprox. 310 €). El problema es cuando pero posiblemente las próximas navidades tengamos que plantearnos reescribir nuestra carta a los Reyes Magos.

    La utilización de nanotubos de carbono funcionalizados (f-CNT) en biomedicina y en terapia génica, ofrece nuevas posibilidades para su uso como “nanovectores”, debido a su capacidad para penetrar en las células con facilidad. Estos sistemas ayudan en el proceso de transferencia de un gen exógeno a la célula, facilitando la entrada y biodisponibilidad intracelular del mismo, de tal modo que éste pueda funcionar correctamente

       En la actualidad uno de los problemas que se plantean en terapia génica es cómo manejar adecuadamente el ADN para poder realizar las modificaciones oportunas: eliminar genes no deseados, implantar nuevos… Debido a sus características químico-estructurales el ADN no puede atravesar la membrana celular y por tanto es necesario disponer de las herramientas necesarias, de nanotransportadores, que nos posibiliten llevar a cabo las modificaciones deseadas. Hasta ahora, esta función era llevada a cabo principalmente por virus. Sin embargo, la utilización de virus entraña ciertos riesgos que se deben tener en cuenta; aunque estos virus se eligen atendiendo a su seguridad de empleo, no puede descartarse una posible recombinación genética entre el virus y las células sobre las que queremos actuar, lo cual puede originar partículas víricas replicativas capaces de infectar otras células. (more…)

La opinión pública estadounidense piensa sí, que la Nanotecnología es más peligrosa y ofrece menos beneficios que las bicicletas. Así se desprende de una encuesta llevada a cabo por investigadores del University College de Londres, la London Business School, y las universidades estadounidenses George Mason y Rice y que acaba de publicarse en la revista Nature Nanotechnology. ¡Menos mal que esta tecnología fue, no obstante, considerada más beneficiosa que las armas de fuego!.

La encuesta se efectuó telefónicamente a 503 personas seleccionadas al azar, a quienes se pidió que compararan la Nanotecnología con otras 43 tecnologías. Los encuestados estimaron que la Nanotecnología entrañaba menos riesgos – pero también menos beneficios – que la energía nuclear, la Biotecnología, los viajes en avión y el trabajo policial. Sin embargo, la Nanotecnología fue considerada como más peligrosa y menos beneficiosa que la energía solar, las vacunas y  los electrodomésticos. Mientras tanto, los asbestos, los organismos modificados genéticamente y el tabaco fueron considerados más perjudiciales y peligrosos que la Nanotecnología. En términos de riesgo – beneficio, la Nanotecnología se consideró por los encuestados al nivel de la investigación con células madre. No obstante, ninguna de las tecnologías incluidas en la encuesta fue considerada de menor riesgo y menor beneficio. (more…)

Un laboratorio portátil del tamaño de un bolso de mano y capaz de realizar todos los análisis enológicos a los que se somete habitualmente a un vino (alcohol, glucosa, ácidos orgánicos, etc.). Esta ha sido la innovadora idea de EuroSen, un equipo de investigadores eslovacos de la Universidad de Bratislava, que ha resultado la ganadora de la segunda edición del concurso Nanochallenge, la primera competición europea de investigación y desarrollo de negocios completamente enfocada en la nanotecnología. El sistema ideado por estos investigadores, capaz de efectuar los análisis directamente en la bodega y ofrecer resultados precisos en tiempo real, contiene sensores electroquímicos basados en un nano-compuesto biológico. Los vencedores recibirán un premio de 300.000 euros para montar y desarrollar su negocio en la región italiana del Veneto.

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“Memory Spot”, con este nombre la empresa HP tiene pensado lanzar al mercado el chip de memoria más pequeño del mercado teniendo en cuenta las características del mismo. Y es que este mini-chip de memoria (desarrollado en el laboratorio que HP tiene en Palo Alto, California) no sólo será un almacen de memora sino que además tendrá conexión inalámbrica diez veces más rápida que el bluetooth actual y además no necesitará de batería para su funcionamiento.  El diminuto chip HP Memory Spot, cuyo tamaño es inferior a la mitad de un grano de arroz, puede insertarse o incrustarse en casi cualquier objeto para almacenar texto, audio o vídeo (la capacidad del mismo estará entre 256 kB y 4Mb en sus primeras versiones). Por ejemplo, ya podemos enviar una postal desde nuestro lugar de vacaciones, incorporando en el sello las fotos de la playa o incluso tener al acceso del doctor en un hospital toda la información del paciente a través de la pulsera de identificación. Además, la seguridad sobre su contenido se ha trabajado al máximo para evitar intrusión de terceras personas. Sin duda una revolución en el mundo digital actual, el único problema será cómo evitar su pérdida debido a su tamaño.