Ya sabes que la molécula es la unidad más pequeña en la que se puede dividir la materia sin perder sus propiedades, ¿verdad? Además, seguro que también sabes que las moléculas, a su vez, están compuestas de átomos. Sí: hablamos de esos elementos tan pequeños que los expertos aseguran que equivalen a la diez mil millonésima parte de un metro. ¡Invisibles para el ojo humano e, incluso, para muchos tipos de microscopios! Pues, ahora bien: imagina una disciplina que sea capaz de manipular la materia a escala casi atómica. Suena increíble, pero es real: hablamos de la nanotecnología.
La nanotecnología ha emergido como una de las áreas más prometedoras de la ciencia y la tecnología en las últimas décadas. Ya no es un objetivo o una utopía, la nanotecnología existe y forma parte de numerosos ámbitos; desde la medicina hasta la energía. Al manipular la materia a escala nanométrica, los científicos e ingenieros están desarrollando soluciones innovadoras para problemas complejos en diversos campos, desde la medicina hasta la industria aeroespacial. ¿Nos acompañas a conocer todos los detalles acerca de qué es la nanotecnología, sus tipos, ejemplos y aplicaciones? ¡Empezamos!
¿Qué es la nanotecnología?
La nanotecnología responde a diversas definiciones. Por ejemplo, la RAE la define como la “tecnología de los materiales y de las estructuras en la que el orden de magnitud se mide en nanómetros”. Por otro lado, el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de los Estados Unidos la define como “la comprensión y el uso de la materia en una escala atómica y molecular para fines industriales”. Además, asegura que sus aplicaciones se dan en áreas variadas, como “la genómica, la ingeniería, la ciencia de la computación y la medicina”.
En definitiva, la nanotecnología es el estudio y la manipulación de la materia a una escala extremadamente pequeña, generalmente entre 1 y 100 nanómetros. A su vez, un nanómetro es una millonésima parte de un milímetro, lo que permite trabajar a nivel atómico y molecular. ¿Cuál es la ventaja de trabajar a tan pequeña escala? ¡La posibilidad de alterar las propiedades de los materiales de una forma extraordinaria!
Científicos destacados en la Nanotecnología
Existen numerosas personalidades destacadas que han realizado contribuciones excepcionales al campo de la nanotecnología, aunque uno de los más relevantes es el físico galardonado con el Premio Nobel, Richard Feynman. Considerado como el “Padre de la nanotecnología” por muchos expertos en esta disciplina, fue uno de los primeros en conceptualizar la idea de manipular la materia a esta escala en su famoso discurso "Hay mucho espacio en la parte inferior", en 1959, con lo que hacía referencia a la posibilidad de manipular los átomos directamente.
Otros científicos destacados son Paul Sauvage, James Fraser Stoddart y Bernad Lucas Feringa, también galardonados con el Premio Nobel de Química, por ser “pioneros de la nanotecnología” y desarrollar máquinas que operan a nivel molecular. El National Geographic aseguraba que estos químicos han sido premiados “por el diseño y síntesis de las máquinas moleculares”, lo que ha permitido la “miniaturización de la tecnología”.
Principales tipos de nanotecnología
Pese a que la nanotecnología es una disciplina científica relativamente novedosa, ya podemos encontrar, en sí misma, varios tipos o subespecialidades. Por ejemplo, si atendemos al enfoque y aplicación de la nanotecnología, podemos encontrar subtipos como:
- Nanotecnología de materiales. Se centra en el desarrollo de nuevos materiales con propiedades mejoradas.
- Nanotecnología en sistemas biológicos o biomédica. Se refiere a la aplicación de la nanotecnología en la biología y la medicina.
- Nanotecnología en dispositivos electrónicos. Involucra la creación de componentes más pequeños y eficientes para dispositivos electrónicos.
- Nanotecnología ambiental o nanotecnología verde. Utiliza nanopartículas y materiales para mejorar la sostenibilidad ambiental, como, por ejemplo, en la purificación del agua.
Sin embargo, lo más habitual no es clasificar la nanotecnología según su aplicación, sino que muchas clasificaciones se realizan según la forma de proceder y a naturaleza del medio en el que se desarrollan. Así, encontramos estos cuatro tipos de nanotecnología:
Según su técnica de aplicación
- Bottom-up (ascendente): en este tipo de nanotecnología, las estructuras y los materiales se construyen a partir de unidades pequeñas, como átomos. Así, se comienza con una estructura nanométrica para crear un mecanismo mayor a través de diversos procesos, como el autoensamblaje molecular o la síntesis de nanomateriales.
- Top-down (descendente): en este tipo de nanotecnología, las estructuras y los materiales se consiguen miniaturizar a escala nanométrica a partir de estructuras grandes. Se aplican técnicas como la litografía o la grabación por haz de electrones. Actualmente, es la más habitual.
Según el medio en el que se desarrolla
- Nanotecnología húmeda: se desarrolla en un entorno húmedo utilizando elementos y materiales que funcionan únicamente en entornos acuosos. Por ejemplo, el material genético, las enzimas y otros componentes celulares.
- Nanotecnología seca: se desarrolla en un entorno seco e implica la manipulación y fabricación de materiales y estructuras nanométricas que no funcionan con humedad. Por ejemplo, el carbón, materiales inorgánicos y algunos metales.
Ejemplos y aplicaciones de la nanotecnología
Ahora que ya sabes qué es la nanotecnología e, incluso, muchos de sus tipos, es el momento de descubrir cuáles son las aplicaciones de la nanotecnología. De esta forma, comprobarás que la nanotecnología no es un proyecto futuro, sino que ya forma parte de la mayoría de los sectores. ¡Vamos!
En la medicina
Una de las aplicaciones más prometedoras y necesarias de la nanotecnología es en la medicina. Las nanopartículas pueden ser diseñadas y utilizadas para numerosos fines relacionados con la salud, como la aplicación de medicamentos directamente a las células cancerosa; realización de diagnósticos avanzados; o la reducción de efectos secundarios en algunos tratamientos.
En la electrónica y computación
Otra de las principales aplicaciones de la nanotecnología es, sin duda, la electrónica y computación. Esta ha permitido la creación de dispositivos electrónicos más pequeños y potentes, llegando a revolucionar una industria completa. Los transistores de escala nanométrica están en el corazón de los procesadores modernos, impulsando el avance de la computación y la electrónica de consumo.
En el medioambiente
Las aplicaciones ambientales de la nanotecnología incluyen la creación de filtros de agua que pueden eliminar contaminantes a nivel molecular, la solución a los suelos contaminados mediante nanopartículas que descomponen toxinas, o el uso de nanosensores para detectar y monitorizar contaminantes en el aire.
Dentro del ámbito medioambiental, la nanotecnología también forma parte del sector de la energía. En él, la nanotecnología está siendo utilizada para reducir costes y multiplicar la potencia de receptores de energía, como las celdas solares o los aerogeneradores.
¿Y ahora qué? Así será la nanotecnología en el futuro
A pesar de que hemos señalado que la nanotecnología es presente, resulta fundamental hacer hincapié en el largo camino que tiene por delante. ¡El futuro de la nanotecnología es extremadamente prometedor en cualquier ámbito de la industria y las ciencias!
Por ejemplo, en el campo de la salud, la nanotecnología podría llevar a la creación de terapias personalizadas a nivel molecular, ofreciendo tratamientos más efectivos para enfermedades como el cáncer y enfermedades genéticas. Además, la nanotecnología será capaz de manipular propiedades a nanoescala, manejando células, virus o ADN como desee.
Por otro lado, en la industria, los avances en la nanotecnología permitirán la creación de materiales con propiedades únicas, como la capacidad de autorepararse, cambiar de forma o adaptarse a diferentes entornos. Dentro del sector industrial, la industria aeroespacial es una de las que presenta mayor proyección. Y es que los materiales nanocompuestos, como los nanotubos de carbono, la están revolucionando gracias a la reducción del peso de las aeronaves y la mejora de su eficiencia energética.
Finalmente, otro de los sectores que presenta una gran proyección futura es el de la seguridad. El binomio nanotecnología y seguridad presenta una trayectoria prometedora, puesto que la primera puede contribuir al desarrollo de nuevos métodos para la detección y neutralización de amenazas químicas y biológicas. También puede mejorar la seguridad de los datos.
La nanotecnología es una de las áreas más prometedoras de la ciencia moderna, con el potencial de revolucionar múltiples sectores y mejorar significativamente la calidad de vida y la productividad. Por ello, es un buen momento para iniciar tu formación en nanotecnología. ¡Tus conocimientos hoy serán el progreso del mañana! ¿Te gustaría especializarte en nanotecnología con UDAVINCI? Al comprender y aprovechar estas tecnologías, tendrás la oportunidad de posicionarte como un líder en la innovación y el desarrollo tecnológico en tu país. ¡Da el paso y confía en la formación en línea de UDAVINCI!
Quizá te interese leer sobre...
