Historia

4
Historia Todo comenzó con una memorable conferencia en el 1959 en la Sociedad Americana de Física donde expuso por primera vez la idea de manipular los átomos o más bien un puñado de átomos y de crear objetos átomos por átomos, todo a partir por supuesto a partir de las leyes de la mecánica cuántica que es la brújula orientadora que permite hacer todo estos cambios átomo por átomo. La mayoría de los autores hace referencia a que el contenido de la trascendental conferencia de Feynman solo se quedó en el ámbito puramente científico y universitario hasta el inicio de la década de los 80, donde un estudiante de unos de los institutos más prestigiosos de los Estados Unidos de Norteamérica el Tecnológico de Massachutes (MIT) insinuó la posibilidad de crear sistemas tecnológicos a nivel molecular. La Invención del Microscopio de Barrido de Efecto Túnel. Este microscopio fue inventado en 1982 por el suizo Gerad Bining y el alemán Heinrich Rohrer lo cual ambos recibieron el Nóbel de Física del año 1986; dicho microscopio dispone de una sonda afilada que en su extremo solamente hay un átomo, la cual se sitúa a la distancia de un nanómetro del material que se va ha operar y se pasa una pequeña corriente y a partir del efecto túnel (física cuántica) se puede reordenar los átomos a su gusto. El STM está basado en el concepto de efecto túnel . Cuando una punta conductora es colocada muy cerca de la superficie a ser examinada, una corriente de polarización (diferencia de voltaje) aplicada entre las dos puede permitir a los electrones pasar al otro lado mediante efecto túnel a través del vacío entre ellas. La resultante corriente de tunelización es una función de la posición de la punta, el voltaje aplicado y la densidad local de estados (LDOS por sus siglas en inglés) de la muestra.4 La información es adquirida monitoreando la corriente conforme la posición de la punta escanea a través de la superficie, y es usualmente desplegada en forma de imagen. La microscopía de efecto túnel puede ser una técnica desafiante, ya que requiere superficies extremadamente limpias y estables, puntas afiladas, excelente control de vibraciones, y electrónica sofisticada. La Invención del Microscopio de Fuerza Atómica. En el 1985 los mismos creadores del microscopio de barrido de efecto túnel crearon el de fuerza atómica (AFM) de similar resolución, pero este si entra en contacto con la muestra ; lo cual se puede utilizar con materiales no conductores. Es un instrumento mecano-óptico capaz de detectar fuerzas del orden de los nanonewtons . Al rastrear una muestra, es capaz de registrar continuamente su topografía mediante una sonda o punta afilada de forma piramidal o cónica. La sonda va acoplada a un listón o palanca microscópica muy flexible de sólo unos 200 µm . El microscopio de fuerza atómica ha sido esencial en el desarrollo de la nanotecnología , para la caracterización y visualización de muestras a dimensiones nanométricas Los Fuelerenos.

description

hyyyy

Transcript of Historia

HistoriaTodo comenz con una memorableconferenciaen el 1959 en laSociedadAmericana deFsicadonde expuso por primera vez la idea de manipular los tomos o ms bien un puado de tomos y de crear objetos tomos por tomos, todo a partir por supuesto a partir de lasleyesde lamecnicacuntica que es labrjulaorientadora que permite hacer todo estos cambiostomopor tomo. La mayora de los autores hace referencia a que el contenido de la trascendental conferencia de Feynman solo se qued en el mbito puramente cientfico y universitario hasta el inicio de la dcada de los 80, donde un estudiante de unos de los institutos ms prestigiosos de losEstados Unidosde Norteamrica el Tecnolgico de Massachutes (MIT) insinu la posibilidad de crearsistemastecnolgicos a nivel molecular.

La Invencin delMicroscopiode Barrido de Efecto Tnel.Este microscopio fue inventado en 1982 por el suizo Gerad Bining y el alemn Heinrich Rohrer lo cual ambos recibieron el Nbel de Fsica del ao 1986; dicho microscopio dispone de una sonda afilada que en su extremo solamente hay un tomo, la cual se sita a la distancia de un nanmetro del material que se va ha operar y se pasa una pequea corriente y a partir del efecto tnel (fsica cuntica) se puede reordenar los tomos a su gusto.El STM est basado en el concepto deefecto tnel. Cuando una punta conductora es colocada muy cerca de la superficie a ser examinada, unacorriente de polarizacin(diferencia de voltaje) aplicada entre las dos puede permitir a los electrones pasar al otro lado mediante efecto tnel a travs del vaco entre ellas. La resultantecorriente de tunelizacines una funcin de la posicin de la punta, el voltaje aplicado y ladensidad local de estados(LDOS por sus siglas en ingls) de la muestra.4La informacin es adquirida monitoreando la corriente conforme la posicin de la punta escanea a travs de la superficie, y es usualmente desplegada en forma de imagen. La microscopa de efecto tnel puede ser una tcnica desafiante, ya que requiere superficies extremadamente limpias y estables, puntas afiladas, excelente control de vibraciones, y electrnica sofisticada.

La Invencin del Microscopio deFuerzaAtmica.En el 1985 los mismos creadores del microscopio de barrido de efecto tnel crearon el de fuerza atmica (AFM) de similar resolucin, pero este si entra en contacto con lamuestra; lo cual se puede utilizar con materiales no conductores.Es un instrumento mecano-ptico capaz de detectar fuerzas del orden de losnanonewtons. Al rastrear una muestra, es capaz de registrar continuamente sutopografamediante una sonda o punta afilada de forma piramidal o cnica. La sonda va acoplada a un listn o palanca microscpica muy flexible de slo unos 200m. El microscopio de fuerza atmica ha sido esencial en el desarrollo de lananotecnologa, para la caracterizacin y visualizacin de muestras a dimensiones nanomtricas

Los Fuelerenos.Los fuelerenos fueron descubiertos en el 1985 por tres cientficos norteamericanos; Richard Smalley, Robert Curl y Harold Kroto. Esto no es ms que una nuevadistribucinespacial de los tomos decarbono, en este caso son 60 tomos de carbono en forma esfrica o mas bien la forma de un baln deftbol, es decir el carbono que siempre se ve en sus dos formas comunes; grafito y diamante lo encontramos ahora con una nueva forma, a partir de la manipulacin de los tomos que lo forman. Esto les vali el Nbel deQumicaen 1995.

Los Nanotubos de carbono:Esta es otra forma alotrpica del carbono que se conoce. Sonredeshexagonales de tomos de carbonos enrolladas en espiral formando cilindros lo ms parecidos a tubos. Los nanotbos tienen propiedades casi mgicas; mas fuerte ciento de veces que elaceroy mucho ms ligero es una de sus propiedades espectaculares.

Otros descubrimientos:

-Grabacin dedatosaescalamanomtrica .- La utilizacin delADNcomo bloques bsicos.- La creacin de un conmutador decomputadoraa escala molecular.

Salud humana y nanotecnologaEl impacto de la nanotecnologia en lasaludhumana, como en la animal, es particularmente importante por el granradiodeaccinque abarca en esa rea, desde la teraputica hasta laconstruccinde equipos mdicos. En este campo nuestro pas puede aportar grandes invenciones por lapotenciaque somos y la preparacin delpersonalno medico que esta vinculado al rea de salud (qumicos, fsicos, ingenieros, etc.) Cuando se manipula a nuestra conveniencia los tomos en los proceso desntesisde x materia, se hace posible nuevaestructurade materia y propiedades qumicas y fsicas, diferentes a materiales con la misma composicin qumica, esto seria el principio de creacin de nuevos medicamentos.Por ejemplo unproductocomo la aspirina ha incrementado notablemente su actividad, y disminuido sus efectos indeseados y a incorporados efectos positivos desconocidos hasta ahora. Recordar que detrs de todo esto hay tambin un engranaje malvolo de las grandes compaas farmacuticas. (1)Tambin esta el desarrollo de pastillas para elanlisisde un fragmento especifico de ADN, lo que se aplica en determinadas mediciones delaboratorio. Otro ejemplo de cuando se manipula lo muy pequeo se crean cosas inimaginables, es que en el Reino Unido hay una nueva polmica con unaleyque permitira unificar el ADN de tres personas para crear un embrin, el objetivo seria evitar lasenfermedadesmitocondriales. Las mitocondrias en lasclulasjuegan un papel fundamental ya que dan la mayor parte de la energa que necesita las clulas, es como si fueran termoelctricas por decirlo de alguna manera, lo que sucede es que las mitocondrias poseen su propio ADN y depende delestadoen que se encuentre pude ser responsable de dismiles enfermedades en elindividuo, como retraso mental, epilepsia, etc. Lo nuevo de la tcnica es introducir mitocondrias sanas de tercerapersona. (1)Tal vez lo ms revolucionador seria elalmacenamientoy liberacin de frmacos ademandalos llamadospharmacy-on-a-chip. Para que se entienda mejor este termino: a un paciente se le receta un medicamento cada doce horas, cuando la toma tiene un golpe del frmaco en lasangre, pero untiempodeterminado, porque ese frmaco empieza a disminuir la concentracin en sangre lo que no es efectiva todo ese tiempo, lo que tendra que consumir una dosis x de ese frmaco. Lo ideal seria un frmaco que liberara una determinada dosis para mantener los niveles de es medicamento en sangre que fuera efectiva, as la cantidad de dosis disminuye y el tiempo de recuperacin es menor, ya hoy salen los primeroproductosas. (1)Que tal biochips que puedan monitorear enfermedades a partir de unhombresano, proporcionando su conocimiento en estadios y no en enfermedades. Para lamicrobiologase construye dispositivos que permiten detectar entes infectan a nivel de 100 clulas en un periodo de 20 minutos; esto puede cambiar el tratamiento de las infecciones hasta ahora conocidas.El microprncreas artificial es de lo ms avanzado en este campo. Construidos por Tejal Desai de la Universidad de Ilinois, es un biorreactor de miniatura, permitiendo el uso de de las clulasbde humano o animal. Las clulas pancreticas sanas liberan el flujo de insulina y por tamao de los poros impide la penetracin a los linfocitos y a los anticuerpos. (1)Ungrupode cientficos del MIT idearon nanopartculas que al ser pulsadas con un campo electromagntico liberandrogaspara atacar tumores. Estas partculas diminutas del orden de 10-9 tienen lapropiedadde ser sper paramagnticas, es decir que liberancalorcuando se expone a un campo magntico; ligadas a las mismas se encuentran otras molculas activas, como drogas teraputicas, que son liberadas cuando aumenta latemperatura. (9)Ya que hablamos de lo beneficioso seria esta nueva esfera de la ciencia sobre el ser humano o para combatir enfermedades, habra que ver los efectos contrarios que nos traera el interactuar con partculas tan pequeas, que pueden entrar por los poros de lapiel, hasta romper las barreras inmunolgicas del cuerpo.Esta es una actividad cientfica muy nueva y todava no lo sabemos todos sobre ella, por ejemplo. Ya en el 1997 investigadores de la Universidad de Oxford y la Universidad de Montreal demostraron que el dixido de titanio y el oxido de zinc usados como nanopartculas en la mayora de los protectores solares producen radicales libres en las clulas de la piel, como es lgico daando el ADN. (9)Este mismo efecto se observo en cosmticos que usan nanopartculas dgase cremas antiarrugas y otros cosmticos de efecto rpido, convirtindose en una contradiccin para la conservacin delcuerpo humano. LOreal el gigante de los cosmticos admite conocer estos efectos y alega que ha recubierto las nanopartculas con otras sustancias, esto se traduce en ms qumica para nuestro cuerpo. (11)Por otra parte hayevidenciasde Nanobacterias sanguneas envacunasvirales para humanos y animales; estasbacteriasresultan ms pequeas que muchosvirusy se pueden convertir en agentes etiolgicos de enfermedades en elsistemacirculatorio. (1)En el 2004 un estudio hecho por el txico patlogo Vyvyan Howard concluy que las nanopartculas se mueven de la madre alfetopor medio de la placenta.(11) A partir de esta realidad hay que buscar restricciones y un mayorcontrola laindustriade los medicamentos y cosmticos, lo cual sin lugar a dudas constituye una amenaza por una simple razn, que pasara si no supiramos identificar estos productos nanotecnolgicos? o ms bien nos engaaran para vender como sucede en lassociedadesdeconsumo. Se debera pensar en incluir este tema en losdebates que se sostienen sobrebioticaporque ya forma parte de lascienciasen el campo de lo biolgico.