La nanotecnología es la nueva frontera de la innovación
(Lo minúsculo podría ser clave en energía, salud y el espacio) (1145)
El asombroso potencial de la nanotecnología, proceso científico de creación
de materiales o productos a escala molecular o incluso atómica, promete
revolucionar la vida en el futuro. El trabajo a esta escala infinitesimal,
donde la unidad básica de medida, el nanómetro, es una mil millonésima de
un metro, requiere técnicas innovadoras para crear, manipular y
manufacturar sustancias visibles sólo a través de instrumentos tales como
el microscopio de electrones.
Domenick DiPasquale es un escritor independiente. Durante 27 fue
diplomático al servicio de la Agencia de Información de los Estados Unidos
y del Departamento de Estado, estuvo destacado en Ghana, Kenia, Brasil,
Bosnia, Singapur y Eslovenia. A continuación un extracto de su artículo "El
mundo es realmente diminuto", publicado en el periódico electrónico
eJournalUSA "La innovación: Todos podemos participar".
(comienza el texto)
Domenick DiPasquale
Vuelos espaciales
Desde los albores de la era espacial, hace ya medio siglo, el peso del
combustible del cohete necesario para elevar una carga útil a la órbita de
la Tierra, o más allá, ha impuesto serias limitaciones a los vuelos
espaciales. La investigación en torno a dos técnicas revolucionarias que
emplean nanotecnología ofrece la promesa de superar esta barrera, aunque su
aplicación práctica todavía se prevé para un futuro lejano.
A primera vista, un "ascensor espacial", artefacto que podría,
literalmente, elevar una carga útil a unos 35.000 kilómetros en el espacio,
por medio de un cable que se extendería de la superficie de la Tierra a un
satélite situado en una órbita geoestacionaria, parece algo más propio de
la ciencia-ficción que de ciencia auténtica. Las dificultades técnicas que
plantearía la construcción de ese tipo de ascensor espacial serían
inmensas, en particular, la fabricación de un cable súper resistente, de
esa enorme longitud y fuerza de tensión.
La nanotecnología puede encerrar la clave de la transformación de este
concepto en realidad. Se está investigando la posibilidad de utilizar
nanotubos de carbono, estructuras de unos pocos nanómetros de diámetro,
pero de varios miles de nanómetros de longitud, para construir este cable.
Dado que los átomos de carbono que forman el nanotubo ejercen una fuerza de
enlace entre sí de extrema potencia, un nanotubo es 100 veces más
resistente que el acero. Por supuesto, todavía quedan por salvar inmensos
obstáculos científicos y de ingeniería para la construcción de este cable
de nanotubos, pero los adelantos continúan.
Medicina
Las aplicaciones biomédicas actualmente en estudio podrían ser precursoras
de un nuevo concepto en el diagnóstico y lucha contra las enfermedades. La
clave radica en el increíblemente minúsculo tamaño de las nanopartículas,
suficientemente pequeñas para que puedan infiltrarse en bacterias o incluso
en virus y atacar a estos organismos desde su interior.
En el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, cerca de San Francisco, un
grupo de científicos está estudiando medios de construir nanomoléculas,
llamadas shals (synthetic high-affinity ligands) o ligas sintéticas de alta
afinidad, especialmente diseñadas para adherirse a un punto determinado en
la superficie de una célula humana. Aunque las ligas se concibieron
inicialmente como medio de defensa contra el bioterrorismo, por su
capacidad de detectar y neutralizar patógenos tales como el ántrax,
bioquímicos de la Universidad Nacional Lawrence Livermore y del Centro
Davis para el Cáncer de la Universidad de California no tardaron en
percatarse de las posibilidades mucho más amplias que ofrecían en el campo
médico.
Al construir ligas sintéticas de alta afinidad específicamente diseñadas
para adherirse a sitios de un receptor único en la superficie de las
proteínas de una célula cancerosa, los científicos esperaban utilizarlas
como nueva arma en la lucha contra el cáncer. En combinación con un isótopo
radioactivo o un medicamento contra el cáncer, las ligas no sólo buscarían,
sino destruirían, las células cancerosas al introducir estos antipatógenos
directamente en el tumor. Actualmente se están llevando a cabo experimentos
para evaluar las ligas como tratamiento del cáncer de próstata y el linfoma
cuando no es de Hodgkins.
Ciencias medioambientales
La utilidad de la nanotecnología a menudo radica en el hecho de que, a
escala nanométrica, los materiales pueden mostrar propiedades físicas o
químicas marcadamente diferentes de las que poseen en tamaño más grande. La
dimensión atómica de la nanotecnología en sí y por sí ofrece posibilidades
singulares. Los científicos están estudiando si estas ventajas de la
nanoescala se pueden utilizar para crear un medio ambiente más saludable.
En muchos lugares del mundo, el agua potable está contaminada con
sustancias tóxicas, incluidos metales como el arsénico. Para eliminar estos
contaminantes se necesita, no sólo un equipo moderno, sino también una
fuente continua de energía para impulsar dicho equipo, y probablemente
ninguno de los cuales está fácilmente disponible en gran parte del mundo en
desarrollo. En la Universidad de Rice hay investigadores en busca de una
solución que no requiere tecnología avanzada para este problema mediante el
uso de nanocristales de magnetita, un compuesto de hierro y oxígeno capaz
de absorber el arsénico.
Cuando estos nanocristales se añaden a una solución de agua contaminada por
arsénico, se combinan con este elemento. Un simple imán atrae a los
nanocristales impregnados de arsénico al fondo de la solución, de donde
posteriormente pueden retirarse. Esta técnica tiene la ventaja de funcionar
con imanes ordinarios de uso corriente, mientras que el uso de partículas
más grandes de magnetita exigiría imanes mucho más potentes. Esta
investigación ofrece un nuevo y sencillo procedimiento para proporcionar
agua potable no contaminada a poblaciones de zonas remotas.
Energía
La convergencia de varios factores: la continua presión del crecimiento
demográfico y la economía mundiales en los suministros tradicionales de
combustibles fósiles, la preocupación por el calentantamiento mundial y el
marcado aumento del precio del petróleo, contribuye al mayor sentido de
urgencia en la exploración de nuevas fuentes de energía. Investigaciones
actualmente en curso en Estados Unidos en el campo de la nanotecnología
ofrecen interesantes posibilidades, que podrían revolucionar la extracción
de energía de fuentes limpias y renovables, en particular la energía solar.
Por ejemplo, científicos de la Universidad de Harvard han construido
células solares de "nanoalambre", de tan sólo 300 nanómetros de diámetro.
Según datos publicados en la revista del Instituto Tecnológico de
Massachussets (MIT) Technology Review, estas células solares constan de un
núcleo de silicio cristalino y varias capas concéntricas de silicio con
distintas propiedades electrónicas. Cada una de estas capas realiza la
misma función de absorber luz y captar electrones para generar electricidad
que las capas semiconductoras de células solares tradicionales.
Si bien estas células solares microscópicas se podrían utilizar
inicialmente como generadores de otros nanodispositivos, es posible que con
el tiempo se puedan agrupar en gran número para reemplazar los paneles
solares convencionales actualmente en uso. No obstante, la comercialización
de esta tecnología todavía se enfrenta a varios obstáculos; será necesario
idear nuevos medios de producir estos nanoalambres solares en grupos más
densos que hasta ahora y mejorar su bajo grado de eficacia (que no llega a
una quinta parte de la que tienen los paneles solares) para convertir la
luz en electricidad.
(termina el texto)
(El Servicio Noticioso desde Washington es un producto de la Oficina de
Programas de Información Internacional del Departamento de Estado de
Estados Unidos. Sitio en la Web: http://usinfo.state.gov/esp)
************************************************************
La Oficina de Programas de Información Internacional del
Departamento de Estados Unidos distribuye WF-Noticias.
Puede encontrar información adicional en
http://usinfo.state.gov/esp/
(Lo minúsculo podría ser clave en energía, salud y el espacio) (1145)
El asombroso potencial de la nanotecnología, proceso científico de creación
de materiales o productos a escala molecular o incluso atómica, promete
revolucionar la vida en el futuro. El trabajo a esta escala infinitesimal,
donde la unidad básica de medida, el nanómetro, es una mil millonésima de
un metro, requiere técnicas innovadoras para crear, manipular y
manufacturar sustancias visibles sólo a través de instrumentos tales como
el microscopio de electrones.
Domenick DiPasquale es un escritor independiente. Durante 27 fue
diplomático al servicio de la Agencia de Información de los Estados Unidos
y del Departamento de Estado, estuvo destacado en Ghana, Kenia, Brasil,
Bosnia, Singapur y Eslovenia. A continuación un extracto de su artículo "El
mundo es realmente diminuto", publicado en el periódico electrónico
eJournalUSA "La innovación: Todos podemos participar".
(comienza el texto)
Domenick DiPasquale
Vuelos espaciales
Desde los albores de la era espacial, hace ya medio siglo, el peso del
combustible del cohete necesario para elevar una carga útil a la órbita de
la Tierra, o más allá, ha impuesto serias limitaciones a los vuelos
espaciales. La investigación en torno a dos técnicas revolucionarias que
emplean nanotecnología ofrece la promesa de superar esta barrera, aunque su
aplicación práctica todavía se prevé para un futuro lejano.
A primera vista, un "ascensor espacial", artefacto que podría,
literalmente, elevar una carga útil a unos 35.000 kilómetros en el espacio,
por medio de un cable que se extendería de la superficie de la Tierra a un
satélite situado en una órbita geoestacionaria, parece algo más propio de
la ciencia-ficción que de ciencia auténtica. Las dificultades técnicas que
plantearía la construcción de ese tipo de ascensor espacial serían
inmensas, en particular, la fabricación de un cable súper resistente, de
esa enorme longitud y fuerza de tensión.
La nanotecnología puede encerrar la clave de la transformación de este
concepto en realidad. Se está investigando la posibilidad de utilizar
nanotubos de carbono, estructuras de unos pocos nanómetros de diámetro,
pero de varios miles de nanómetros de longitud, para construir este cable.
Dado que los átomos de carbono que forman el nanotubo ejercen una fuerza de
enlace entre sí de extrema potencia, un nanotubo es 100 veces más
resistente que el acero. Por supuesto, todavía quedan por salvar inmensos
obstáculos científicos y de ingeniería para la construcción de este cable
de nanotubos, pero los adelantos continúan.
Medicina
Las aplicaciones biomédicas actualmente en estudio podrían ser precursoras
de un nuevo concepto en el diagnóstico y lucha contra las enfermedades. La
clave radica en el increíblemente minúsculo tamaño de las nanopartículas,
suficientemente pequeñas para que puedan infiltrarse en bacterias o incluso
en virus y atacar a estos organismos desde su interior.
En el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, cerca de San Francisco, un
grupo de científicos está estudiando medios de construir nanomoléculas,
llamadas shals (synthetic high-affinity ligands) o ligas sintéticas de alta
afinidad, especialmente diseñadas para adherirse a un punto determinado en
la superficie de una célula humana. Aunque las ligas se concibieron
inicialmente como medio de defensa contra el bioterrorismo, por su
capacidad de detectar y neutralizar patógenos tales como el ántrax,
bioquímicos de la Universidad Nacional Lawrence Livermore y del Centro
Davis para el Cáncer de la Universidad de California no tardaron en
percatarse de las posibilidades mucho más amplias que ofrecían en el campo
médico.
Al construir ligas sintéticas de alta afinidad específicamente diseñadas
para adherirse a sitios de un receptor único en la superficie de las
proteínas de una célula cancerosa, los científicos esperaban utilizarlas
como nueva arma en la lucha contra el cáncer. En combinación con un isótopo
radioactivo o un medicamento contra el cáncer, las ligas no sólo buscarían,
sino destruirían, las células cancerosas al introducir estos antipatógenos
directamente en el tumor. Actualmente se están llevando a cabo experimentos
para evaluar las ligas como tratamiento del cáncer de próstata y el linfoma
cuando no es de Hodgkins.
Ciencias medioambientales
La utilidad de la nanotecnología a menudo radica en el hecho de que, a
escala nanométrica, los materiales pueden mostrar propiedades físicas o
químicas marcadamente diferentes de las que poseen en tamaño más grande. La
dimensión atómica de la nanotecnología en sí y por sí ofrece posibilidades
singulares. Los científicos están estudiando si estas ventajas de la
nanoescala se pueden utilizar para crear un medio ambiente más saludable.
En muchos lugares del mundo, el agua potable está contaminada con
sustancias tóxicas, incluidos metales como el arsénico. Para eliminar estos
contaminantes se necesita, no sólo un equipo moderno, sino también una
fuente continua de energía para impulsar dicho equipo, y probablemente
ninguno de los cuales está fácilmente disponible en gran parte del mundo en
desarrollo. En la Universidad de Rice hay investigadores en busca de una
solución que no requiere tecnología avanzada para este problema mediante el
uso de nanocristales de magnetita, un compuesto de hierro y oxígeno capaz
de absorber el arsénico.
Cuando estos nanocristales se añaden a una solución de agua contaminada por
arsénico, se combinan con este elemento. Un simple imán atrae a los
nanocristales impregnados de arsénico al fondo de la solución, de donde
posteriormente pueden retirarse. Esta técnica tiene la ventaja de funcionar
con imanes ordinarios de uso corriente, mientras que el uso de partículas
más grandes de magnetita exigiría imanes mucho más potentes. Esta
investigación ofrece un nuevo y sencillo procedimiento para proporcionar
agua potable no contaminada a poblaciones de zonas remotas.
Energía
La convergencia de varios factores: la continua presión del crecimiento
demográfico y la economía mundiales en los suministros tradicionales de
combustibles fósiles, la preocupación por el calentantamiento mundial y el
marcado aumento del precio del petróleo, contribuye al mayor sentido de
urgencia en la exploración de nuevas fuentes de energía. Investigaciones
actualmente en curso en Estados Unidos en el campo de la nanotecnología
ofrecen interesantes posibilidades, que podrían revolucionar la extracción
de energía de fuentes limpias y renovables, en particular la energía solar.
Por ejemplo, científicos de la Universidad de Harvard han construido
células solares de "nanoalambre", de tan sólo 300 nanómetros de diámetro.
Según datos publicados en la revista del Instituto Tecnológico de
Massachussets (MIT) Technology Review, estas células solares constan de un
núcleo de silicio cristalino y varias capas concéntricas de silicio con
distintas propiedades electrónicas. Cada una de estas capas realiza la
misma función de absorber luz y captar electrones para generar electricidad
que las capas semiconductoras de células solares tradicionales.
Si bien estas células solares microscópicas se podrían utilizar
inicialmente como generadores de otros nanodispositivos, es posible que con
el tiempo se puedan agrupar en gran número para reemplazar los paneles
solares convencionales actualmente en uso. No obstante, la comercialización
de esta tecnología todavía se enfrenta a varios obstáculos; será necesario
idear nuevos medios de producir estos nanoalambres solares en grupos más
densos que hasta ahora y mejorar su bajo grado de eficacia (que no llega a
una quinta parte de la que tienen los paneles solares) para convertir la
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Puede encontrar información adicional en
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Contáctense con nosotros, opinen, escríbannos libremente.
Saludos
Rodrigo González Fernández
DIPLOMADO EN RESPONSABILIDAD SOCIAL EMPRESARIAL DE LA ONU
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www.biocombustibles.blogspot.com
Saludos
Rodrigo González Fernández
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