NANOTECNOLOGIA Y MICROMAQUINAS. 1/5

nanotecnologia

WEBGRAFIA

http://www.monografias.com/trabajos48/nanotecnologia/nanotecnologia2.shtml

http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090319175515AAAQM3T

www.euroresidentes.com/.../nanotecnologia/nanotecnologia.htm

www.euroresidentes.com/.../nanotecnologia/nanotecnologia.../nanotecnologia_beneficios_medicina.htm

www.portalciencia.net/.../nanomedicina.html

es.wikipedia.org/wiki/Nanotecnología

www.datoavisos.org/?a=8991

http://www.slideshare.net/paulblink/nanotecnologia-1435571

lananotecnologia.tripod.com.pe/lananotecnologia/id2.html

www.nanotecnologica.com/

PORTADA

MOISES LUJAN ORTIZ

GRADO: 11
SECCION: 5

TECNOLOGIA
MARTA MARTINEZ....

INSTITUCION EDUCATIVA JOSE FELIX DE RESTREPO

MEDELLIN
2010

CONCLUSIÓN

La tecnología tiende muchas veces a ser tema de ciencia ficción, pero en la realidad se han logrado avances realmente interesantes, como la implementación de la nanotecnologia en los ojos como cámaras y la mas interesante idea, de usar estas pequeñas maquinas para reparar el cuerpo humano.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL


Dar a conocer a las personas de esta nueva tecnologia e informarlas sobre las aplicaciones, ventajas y desventajas que trae la nanotecnología al mundo.


OBJETIVOS ESPECIFICOS

-mostrar una breve historia de la nanotecnologia, sus comienzos, sus creadores y los primeros proyectos en que se uso esta.

-definir el concepto de nanotecnologia para obtener un idea de esta.

-dar a conocer los diferentes usos que tiene la nanotecnologia en diferentes campos como la medicina,industria entre otras.

-reconocer los usos buenos que puede traer esta para la sociedad y el mundo como tambien reconocer las cosas malas que puede traer.

JUSTIFICACION

La nanotecnología, nació como ciencia hace muy poco tiempo. Uno de los más importantes descubrimientos para la humanidad, una nueva forma de ver las cosas. Ya que de ello trata, de ver de una distinta manera las cosas que no vemos y que participaran de manera continua en el desarrollo de nuestra vida.
La nanotecnología nace con el fin de ayudar a la humanidad para su mejor desarrollo. Es así que este trabajo esta dedicado a una explicación de la nueva ciencia y de que es lo que deberíamos saber sobre ella, para poder afrontar todo una nueva era, la era de la nanotecnología.

DESARROLLO-5-

POTENCIALES DE LA NANOTECNOLOGÍA


A. Potenciales aplicaciones médicas:
B.
o Servir como un sistema auto inmune potenciado.
o Buscar y destruir virus, colesterol, excesos de grasa, células cancerígenas y marcadores genéticos.
o Eliminar la necesidad de cirugía.
o Evitar el "sacrificio" de materia viva natural.
o Borrar los procesos de envejecimiento
C. Potenciales aplicaciones militares:
• Dispositivos inteligentes demasiado pequeños para ser descubiertos
• Armas biológicas/químicas computarizadas
• Escudos de defensa activos
• Blancos seleccionados sin posibilidad de error
C. Potenciales aplicaciones energéticas.
• Se usa aproximadamente una diezmilésima parte de la energía solar que llega a la Tierra.
• Se usa combustibles fósiles porque es más conveniente
• Distribución de energía a través de "canales" de energía.
• Colectores solares (en órbita alrededor de la Tierra) reemplazarán a los combustibles fósiles.
A. Potenciales aplicaciones espaciales.
• Máquinas moleculares y computadoras de tamaño subcelular.
•
o Bases de lanzamiento de gran altitud (baja gravedad).
• Vehículos y estaciones espaciales livianas y superresistentes.
• Naves con velas propulsoras posibilitarán los viajes interestelares (probablemente no para individuos pero sí para generaciones).
A. Potenciales aplicaciones ambientales.
• Dietas "normales" sin matar animales.
• Todas las máquinas podrían ser "libres de contaminación ambiental".
• Materiales con estructura de diamante permitirán reemplazar a los actuales materiales.
• Nanomáquinas que obtengan su energía de la contaminación ambiental
• Reducir el uso de fuentes de energía, tradicionales, finitas y polusivas.

DESARROLLO-4-

NANOTECNOLOGIA Y MEDICINA


La nanotecnología molecular tendrán muchos impactos sobre el sector de la medicina en general.
El mundo de la medicina es muy complejo, por lo que todos los beneficios de la nanotecnología para medicina tardarán en hacerse evidentes. No obstante, otros beneficios llegarán de forma inmediata.

Las herramientas de la investigación y la práctica de la medicina serán menos costosos y más potentes. Investigación y diagnóstica serán más eficaces, lo que permitirá una capacidad de respuesta más rápida para tratar nuevas enfermedades.

Numerosos pequeños sensores, ordenadores y diversos aparatos implantables de bajo coste permitirán un control continuo sobre la salud de pacientes así como tratamiento automático. Serán posibles diversos tipos nuevo de tratamiento.

Y mientras los costes de la medicina bajan y el tratamiento de enfermedades más seguro, así sus beneficios serán experimentados por muchas más personas en todo el mundo


NANOTECNOLOGIA CONTRA EL CANCER


El equipo de Nanospectra ha logrado desarrollar nanopartículas de cristal bañadas en oro capaces de invadir un tumor y, cuando se calientan a través de un sistema remoto, capaces de destruirlo.

La clave del alto grado de efectividad de este nuevo avance se deriva de las dimensiones de las partículas. Las nanopartículas tienen un diámetro de 150 nanómetros, que según el equipo de Nanoespectra, es el tamaño ideal para que puedan atravesar los vasos sanguíneos agujereados de un tumor. Esto podría permitir que las partículas se acumulasen en el tumor más que en otros tejidos. Cuando se dirigen rayos de luz infrarrojos a la localización del tumor, bien desde el exterior, o bien a través de una sonda, las partículas absorben la luz y se calientan. El resultado es que los tumores se calientan más que los otros tejidos alrededor, y se mueren.

En el primer estudio realizado por la empresa, los tumores en ratones injertados con las nanopartículas desaparecieron a los seis días después de aplicarles el tratamiento de los rayos infrarrojos.

Aunque la aplicación de rayos infrarrojos de luz ha sido utilizada en el campo de la medicina como una herramienta para mostrar imágenes, este nuevo avance científico supone la primera vez que se aplican rayos infrarrojos para calentar a los tejidos.

En teoría, este nuevo avance tecnológico podría ayudar a eliminar aquellos tumores que caracterizan el cáncer de pecho, próstata y pulmón. La nanotecnología se sumaría así a otros tratamientos contra los cánceres más convencionales como la quimioterapia y la radioterapia. Y, según el presidente de Nanospectra Donald Payne, este nuevo método sería una "herramienta mucho menos tóxica para la caja de herramientas de los cirujanos".


NANOTECNOLOGÍA BASADA EN ADN

Un microarreglo de ADN (del inglés DNA microarrays) es una superficie sólida a la cual se unen una serie de fragmentos de ADN. Las superficies empleadas para fijar el ADN son muy variables y pueden ser vidrio, plástico e incluso chips de silicio. Los arreglos de ADN son utilizados para averiguar la expresión de genes, monitorizándose los niveles de miles de ellos de forma simultanea.

La tecnología del microarreglo es un desarrollo de una técnica muy usada en biología molecular que es Southern Blot

. Con esta tecnología podemos observar de forma casi instantánea la expresión de todos los genes del genoma de un organismo. De tal forma que suelen ser utilizados para identificar genes que producen ciertas enfermedades mediante la comparación de los niveles de expresión entre células sanas y células que están desarrollando ciertos tipos de enfermedades.
Los microarreglos de ADN se pueden usar para detectar ARN, que pueden o no ser traducidas a proteínas. Los científicos se refieren a esta clase de análisis como "análisis de expresión". En los cuales pueden ser analizados desde diez a miles de genes, pero cada experimento de microarreglo debe llevar adjunto los análisis genéticos en paralelo. Los microarreglos han acelerado de todas formas muchas investigaciones.

DESARROLLO-3-

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA NANOTECNOLOGIA


Ventajas:


El uso de la Nanotecnología molecular (MNT) en los procesos de producción y fabricación podría resolver muchos del 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 almacener la energía permitirían 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 tecnológocos 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 avanzados.


Desventajas:

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.

DESARROLLO-2

TIPOS DE NANOTECNOLOGIAS

Nanotecnología Húmeda
• Esta tecnología se basa en sistemas biológicos que existen en un entorno acuoso incluyendo material genético, membranas, encimas y otros componentes celulares.
• También se basan en organismos vivientes cuyas formas, funciones y evolución, son gobernados por las interacciones de estructuras de escalas nanométricas.
Nanotecnología Seca
• Es la tecnología que se dedica a la fabricación de estructuras en carbón, Silicio, materiales inorgánicos, metales y semiconductores.
• También está presente en la electrónica, magnetismo y dispositivos ópticos.
• Auto ensamblaje controlado por computadora.
• Es también confundida con la microminiaturización.
Nanotecnología Seca y Húmeda
• Las ultimas propuestas tienden a usar una combinación de la nanotecnología húmeda y la nanotecnología seca
• Una cadena de ADN se programa para forzar moléculas en áreas muy específicas dejando que uniones covalentes se formen sólo en áreas muy específicas.
• Las formas resultantes se pueden manipulas para permitir el control posicional y la fabricación de nanoestructuras.
Nanotecnología computacional
• Con esta rama se puede trabajar en el modelado y simulación de estructuras complejas de escala nanométrica.
• Se puede manipular átomos utilizando los nanomanipuladores controlados por computadoras.


AVANCES DE LA NANOTECNOLOGIA


1959: El físico americano, Richard Feyman dio una conferencia en la American Physical Society, anunciando la posibilidad que se llegue a fabricar instrumentos a partir de átomos.

1974: El ingeniero japonés Norio Taniguchi, acuñó el término "nano-tecnología", en un trabajo suyo, publicado en el Proceeding of the International Conference of Production and Engineering.

1979: El químico Peter Wiles y John Abra de la Universidad de Canterbury, Christchurch, Nueva Zelandia descubrió pequeños rollos de átomos de carbón, que más tarde se llamaron nano-tubos. Hoy día son importantes ladrillos de muchas nano-tecnologías.

1981: Gerd Binning y Heinrich Roherer en la IBM, desarrollaron el microscopio electrónico de túnel de barrido (STM), que hizo posible ver átomos individuales y más tarde, moverlos.

1985: Los químicos Richard Smalley, Robert Cult y Harry Kroto, descubrieron el carbono 60, una molécula de carbono de forma de pelota de football de 0.7 nano-metros, que hoy en día tiene muchos potenciales usos en nano-tecnología.

1986: Reric Drexler, publica su libro de nano-tecnología, titulado "Máquinas de Creación", que crea una justificada alarma.

1987: Donald Cram, Charles Petersen y Jean-Marie Lehn, ganaron el premio Nobel por su trabajo en química supra-molecular, dando las bases para el auto-ensamblaje molecular.

1990: Don Eigler y Erhard Schweiz en la IBM, usaron el microscopio de túnel de barrido (STM) para escribir el nombre de la compañía IBM, usando 35 átomos de Zenón.

1993: Nano-partículas semiconductoras emiten luz en paquetes cuánticos, que se pueden unir a moléculas en el cuerpo para ayudar a los médicos a ubicar enfermedades. Ellas fueron preparadas por químicos del Massachusetts Institute of Technology.

1997: Los ingenieros de la US Company Lucent Technologies en New Jersey, construyen un transistor de silicón de 60 nano-metros de ancho.

2000: Investigadores de la Universidad de Cornell, extraen de una célula un motor bio-molecular de 80 nano-metros de ancho y le agregan un rotor de metal para crear un motor nano-mecánico.

2001: Investigadores de la IBM en Nueva York y de la Universidad de Delft en Holanda construyen un circuito lógico usando nano-tubos de carbón.

2003: El gobierno de Inglaterra encarga a una comisión que prepare un informe acerca de las repercusiones sociales, éticas y experimentales acerca de los efectos de la nano-tecnología.

2004: El jugador de tenis Roger Federer, gana el campeonato de Wimbledon usando una raqueta reforzada por nano-tubos de carbón.

2005: Estimaciones de la National Science Foundation de los Estados Unidos cree que para este año el mercado de la nano-tecnología alcanzaría a un trillón de dólares.

DESARROLLO-1

OBJETIVO DE LA NANOTECNOLOGIA

La nanotecnología tiene tres objetivos fundamentales, los cuales son:

1. Colocar cada átomo en el lugar adecuado.

2. Conseguir que casi cualquier estructura sea consistente con las leyes de la física y la química que podemos especificar y describir a nivel atómico.

3. Lograr que los costes de fabricación no excedan, ampliamente, el coste de las materias primeras y la energía empleadas en el proceso


APLICACIONES


- Energias alternativas, energía del hidrógeno, pilas (células) de combustible, dispositivos de ahorro energético.
- Administración de medicamentos, especialmente para combatir el cáncer y otras enfermedades.
- Computación cuántica, semiconductores, nuevos chips.
- Seguridad. Microsensores de altas prestaciones. Industria militar.
-Aplicaciones industriales muy diversas: tejidos, deportes, materiales, automóviles, cosméticos, pinturas, construcción, envasados alimentos, pantallas planas...
- Contaminación medioambiental.
- Prestaciones aeroespacioles: nuevos materiales, etc.
- Fabricación molecular.
Los productos adicionales, hoy disponible, que benefician de las características únicas de los nanomateriales, incluyen:
-Pinturas y capas a proteger contra la corrosión, rasguños y la radiación Herramientas para corte de metal
- Sunscreens y cosméticos
- Pelotas de tenis más duraderas
- Raquetas más fuertes y ligeras para jugar al tenis
- Ropa y colchones anti- manchas
- Vendas para quemaduras y heridas
- Tinta
- Convertidores catalíticos del automóvil.
- Complementos de caminonetas
- Topes en los coches


APLICACIONES MAS IMPORTANTES


-Almacenamiento, producción y conversión de energía.
-Armamento y sistemas de defensa.
-Producción agrícola.
-Tratamiento y remediación de aguas.
-Diagnóstico y cribaje de enfermedades.
-Sistemas de administración de fármacos.
-Procesamiento de alimentos.
-Remediación de la contaminación atmosférica.
-Construcción.
-Monitorización de la salud.
-Detección y control de plagas.
-Control de desnutrición en lugares pobres
-Informática.
-Alimentos transgénicos

MARCO REFERENCIAL

MARCO CONTEXTUAL.


El equipo de investigacion se encuentra situado en Colombia, especificamente en el departamento de Antioquia, ciudad de Medellin, en el barrio el Poblado.
esta investigacion trata sobre la nanotecnologia, y mostraremos distintos campos de esta, utilidades, ventajas, historia entre muchas mas.
esta investigacion se realiza en la Institucion Educativa INEM JOSE FELIX DE RESTREPO la cual tiene una poblacion aproximada de 7500 estudiantes desde el grado 6 a 11 ,este ultimo grado que mencionamos es el cual nosotros estamos haciendo, tiene una poblacion aproximada de 1000 estudiantes.
El equipo investigativo hace parte del departamento de Ciencias Naturales y Educacion Ambiental de la modalidad de Quimica Industrial.
este trabajo fue propuesto por la profesora Martha Martinez del area de tecnologia e informatica.

MARCO CONCEPTUAL-TEORICO

QUE ES LA NANOTECNOLOGIA

La nanotecnología, es un a nueva ciencia que esta emprendiendo su camino, desde el descubrimiento de los fullerenos, partículas a escalas manométricas conformadas por átomos de carbono, hasta novedosas maquinas que podrán ser la salvación de la humanidad en un futuro no tan lejano. Ya que podrán ser implantadas en nuestro cuerpo sin ninguna dificultad.

es un campo dela ciencia dedicado al control y manipulacion de la materia a una escala menor que un micrometro ( es decir átomos y moléculas ).

HISTORIA CRONOLOGICA


LA NANOCIENCIA, propuso fabricar productos en base a un reordenamiento de átomos y moléculas.
Eric Drexler Predijo que la nanotecnología podría usarse para solucionar muchos de los problemas de la humanidad, pero también podría generar armas poderosísimas.

CRONOLOGIA

Los años 40 Von Neuman estudia la posibilidad de crear sistemas que se auto-reproducen como una forma de reducir costes.

1959 Richard Feynmann habla por primera vez en una conferencia sobre el futuro de la investigación científica: "A mi modo de ver, los principios de la Física no se pronuncian en contra de la posibilidad de maniobrar las cosas átomo por átomo".

1966 Se realiza la película "Viaje alucinante" que cuenta la travesía de unos científicos a través del cuerpo humano. Los científicos reducen su tamaño al de una partícula y se introducen en el interior del cuerpo de un investigador para destrozar el tumor que le está matando. Por primera ve en la historia, se considera esto como una verdadera posibilidad científica. La película es un gran éxito.

1985 Se descubren los buckminsterfullerenes

1989 Se realiza la película "Cariño he encogido a los niños", una película que cuenta la historia de un científico que inventa una máquina que puede reducir el tamaño de las cosas utilizando láser.

1996 Sir Harry Kroto gana el Premio Nobel por haber descubierto fullerenes

1997 Se fabrica la guitarra más pequeña el mundo. Tiene el tamaño aproximadamente de una célula roja de sangre.

1998 Se logra convertir a un nanotubo de carbón en un nanolapiz que se puede utilizar para escribir

2001 James Gimzewski entra en el libro de récords Guinness por haber inventado la calculadora más pequeña del mundo.


MARCO LEGAL


LA nanotecnologia en si todavia no tiene marco legal por la gran diversidad de opiniones y politicas que estan a favor y en contra de este.