Nanotecnología

En diciembre de 1959, en una reunión de físicos en Caltech, el famoso profesor Richard Feynman fue el primero en hacer mención del concepto de "nanotecnología" al decir que "hay bastante espacio allá abajo", sugiriendo que en un futuro no muy lejano se podrían controlar y manipular al nivel de átomos y moléculas.

La visión del profesor Feynman anticipó un espectro de campos científicos y técnicos que ahora, 49 años después, ya están bien definidos, entre ellos:
* fabricación por chorro de electrones,
* fabricación por chorro de iones,
* epitaxia por chorro molecular,
* litografía nano-imprenta,
* microscopía por proyección de electrones,
* manipulación átomo-a-átomo,
* electrónica de efecto cuántico,
* electrónica de spines, y,
* sistemas micro-electro-mecánicos.

El primero en usar la palabra "nanotecnología" fue el profesor Norio Taniguchi, de la universidad de ciencias de Tokyo, en un artículo en 1974.

Nanotecnología es un campo multi-disciplinario, y bastante diverso,que abarca desde extensiones novedosas a dispositivos físicos, hasta nuevos métodos para el auto-ensamblaje de moléculas, el desarrollo de materiales nuevos a nano-escala, y aún la especulación sobre si podremos manipular la materia directamente a nivel atómico.

La nanotecnología ofrece el potencial para crear nuevos materiales y dispositivos en campos tales como medicina, electrónica, y producción de energía.

Entre las cosas interesantes que se están haciendo se encuentran las siguientes:

* bis-péptidos que permiten el ensamblaje de moléculas como si fueran piezas de un "lego", predecibles y diseñables; tendrán aplicación en áreas como: medicamentos, enzimas catalizadoras de reacciones útiles, sensores químicos, válvulas a nano-escala, y dispositivos de almacenamiento para computadores.

* ADN nanotec: pedazos de ADN se pueden programar para que se auto-ensamblen en arreglos complejos y produzcan las partes necesarias para las bases complementarias; estas estructuras pueden almacenar moléculas en matrices de cristalografía; también pueden sostener dispositivos electrónicos de tamaño molecular, o se pueden utilizar para construir materiales con configuraciones moleculares precisas.

* computadores vivos: las máquinas moleculares naturales procesan la información de una manera similar a la máquina deTuring; un autómata creado a partir del ADN y enzimas puede hacer cálculos, recibir una entrada de otra molécula biológica, y devolver un resultado tangible, tal como producir una señal o una droga terapéutica.

* Electrónica de Nanoredes: los nanotubos de carbono, cilindros minúsculos hechos de telas de carbono, conducen la electricidad bien, lo que los haría útiles para diversas aplicaciones electrónicas. Unas redes aleatorias de nanotubos de carbono, llamadas nanoredes, ("nanonets" en inglés), permiten funciones electrónicas básicas a bajo costo. Puesto que son durables, resultan apropiados para dispositivos portables. Se pueden aplicar a sensores, celdas solares, papel electrónico, y pantallas sensibles al tacto.

* Plasmonics: es el estudio de circuitos que conducen ondas de luz a la densidad de electrones; con esta tecnología se podrán crear dispositivos rápidos que lleven datos através de un chip; también se podría mejorar la resolución de microscopios, la eficiencia de los diodos emisores de luz, y la sensitividad de detectores químicos y biológicos.

* Nano-electrónica: los investigadores han creado componentes electrónicos a escala nano-métrica: transistores, diodos, relays, compuertas lógicas, a partir de moléculas orgánicas, nanotubos de carbono, y nano-cables semiconductores. Ahora el desafío es conectar todos estos dispositivos.

* Nano-medicina: objetos no-orgánicos a escala nano-métrica pueden servir para investigación biomédica, diagnóstico de enfermedades, y terapia. Se pueden usar nanopartículas para llevar una droga a su destino, evitando efectos secundarios. También se pueden usar componentes artificiales para reparar tegidos, cartílago, y huesos, y aún ayudar a que los pacientes re-generen órganos.

Una excelente introducción a todos estos temas es la edición especial de la revista "Scientific American". Se las recomiendo.

Referencias:
Nanotecnología en la wikipedia
Lista de aplicaciones de la nanotecnología
Richard Feynman
Norio Taniguchi
"The Rise of Nanotech", Scientic American, edición especial