¿Por qué la nanotecnología es más que una simple palabra de moda?

¿Por qué la nanotecnología es más que una simple palabra de moda? El color de las nanopartículas de oro en suspensión varía según el tamaño de las nanopartículas. Valeg96, CC BY

¿Qué te parece la palabra "nanotecnología"?

He pasado la mejor parte de una semana hablando el término "nanotecnología" y si es un campo real, un término real o no.

En su sentido más simple, la nanotecnología significa trabajar con materiales en la escala de una mil millonésima parte de un metro. El prefijo "nano" se refiere a la mil millonésima parte: es parte de la escala científica de medición.

Utilizo el término nanotecnología como un término conveniente para todos para describir mi campo de investigación. Mi investigación está en la fabricación de nanopartículas que puedan usarse como cápsulas diminutas para administrar medicamentos a las células. Trabajo con proteínas y una gama de nanopartículas de oro para intentar lograr este objetivo.

Vendiendo nanotecnologia

Al igual que muchos términos científicos y académicos, la nanotecnología (también conocida como "nano") es un término sobreutilizado y sobre utilizado en los medios de comunicación.

Las compañías de cosméticos anuncian productos con "nanotecnología", tal vez con la esperanza de transmitir que pequeños robots están reparando su piel. Sin embargo, es más probable que estos productos incluyan solo liposomas, pequeñas burbujas de lípidos de doble capa. Son nanopartículas, no son los nano robots que imaginamos de la ciencia ficción.

El Tata Nano coche en la India, y de Apple iPod Nano El reproductor de música también usa el prefijo "nano". Se ha convertido en un prefijo conveniente, de la misma manera en que los términos "micro" e "inteligente" se usan en exceso y no tienen sentido en términos de marketing.

Para complicar aún más las cosas, la nanotecnología y la nanociencia ahora son sinónimo popular de "robots en miniatura que convertirán el mundo en una sustancia gris"O amenazas invisibles minúsculas para nuestro salud y medio ambiente.

Es cierto que hay algunos preocupación Alrededor de los efectos ambientales potenciales de los nanomateriales mal dispuestos. La toxicología de los nanomateriales y las cuestiones reglamentarias en torno a su uso y eliminación es un debate en curso.

Pero como comunicador científico y científico es frustrante ver que el término "nano" se usa de alguna manera, no por falta de humor, sino por la cantidad de esfuerzo necesario para contrarrestar estos conceptos erróneos, que a menudo es desproporcionado a la facilidad con la que son mal utilizados

¿'Nano' no significa nada?

Entonces, ¿el término nanotecnología se aplica a todo, y por lo tanto no significa nada? Si bien nano es una palabra de moda en publicidad y medios, hay una comprensión más específica de lo que implica en ciencia, o más bien, en ingeniería.

La nanotecnología es un campo amplio que abarca investigaciones e invenciones que hacen uso de los efectos cuánticos que ocurren a escala nanométrica, es decir, a nivel de nanómetro o billonésima parte de un metro.

Debido al tamaño de los materiales y partículas. en este nivelLos efectos cuánticos se hacen más pronunciados en la nanoescala y se pueden utilizar para generar materiales completamente nuevos y más delgados.

El término "efectos cuánticos”Aquí se refiere a las propiedades del material que conforma el punto de fusión, la fluorescencia, la conductividad eléctrica y la reactividad química.

Por ejemplo, en la nanoescala, hay nuevas propiedades ópticas, es decir, reacciones entre la luz y el material, que se pueden usar para aplicaciones como nanobarcoding.

La nanotecnología utiliza estas propiedades para crear nuevos materiales y dispositivos, desde electrónica suave, superlatticias plasmónicas (nanomateriales ultrafinos que interactúan con la luz), nanopartículas de oro, plata y polímeros, nanocables, etc.

En verdad, las biomoléculas y los virus son la nanotecnología original, totalmente natural. Las biomoléculas como el ADN pueden almacenar el código genético de la vida, pero la estructura del ADN puede usarse para generar nanocables, y el ADN puede usarse como un puente entre partículas para conectarlos juntos.

Las proteínas se pueden usar como andamios para hacer estructuras metálicas conocidas como marcos metalo-orgánicos que pueden usarse como filtros o para brindar terapias, para nombrar solo dos aplicaciones.

También podemos hacer materiales a partir de materiales inorgánicos como el oro y la plata; ahora hay bolígrafos disponibles que le permiten dibujar circuitos de nanocables.

Protector solar tiene nanopartículas, y nanopartículas de plata se utilizan como agentes antibacterianos en muchos artículos cotidianos. Las baterías de litio utilizan nanotecnología para un mejor almacenamiento: de hecho, la nanotecnología es fundamental para mejorar Capacidad y rendimiento de la batería..

Y la nanotecnología es útil para miniaturizar dispositivos y mejorar su rendimiento. Ahora tenemos secuenciadores de ADN de mano que se pueden usar en el campo. Ya no tenemos que enviar muestras al laboratorio y esperar los resultados. Podemos secuenciar el ADN en el sitio, gracias al uso inteligente de Proteínas en dispositivos miniaturizados..

La mayor parte de la investigación en nanotecnología es interdisciplinaria (combina diferentes conocimientos), incluso transdisciplinaria (opera en muchos campos de la ciencia). Requiere que te adentres en la química (inorgánica y orgánica), electrónica, química analítica, química de superficies, química y estructura de proteínas, química de ácidos nucleicos (ADN y ARN), lípidos (grasas) y muchas más técnicas.

Por lo tanto, a menudo es más fácil utilizar el término general "nanotecnología" cuando se describe este tipo de investigación que involucra a muchas disciplinas.

Utilizamos las propiedades a nanoescala de los materiales, la creatividad y la inventiva para crear nuevas tecnologías, nuevos materiales, nuevas estructuras y, quizás en el futuro, nuevas formas de ser.

Piénselo de esta manera: si desea reducir los dispositivos, debe hacer que los componentes de estos dispositivos sean más pequeños. La nanotecnología solo utiliza componentes de tamaño nanométrico para construir estos dispositivos, utilizando los efectos cuánticos destacados a esta escala.

La nanotecnología reúne todas estas características para aplicaciones útiles.

Nano no es todo 'BS'

En la cara del carbón, la investigación consiste principalmente en ideas intrigantes que requieren una optimización tediosa; tratando de fabricar pequeños artículos desde un proceso de abajo hacia arriba (es decir, construir a nanoescala) en lugar de rematar (refinar los materiales existentes).

En nanotecnología, no tenemos que dividir los materiales grandes en pedazos pequeños, tratamos de generarlos de abajo hacia arriba utilizando la química. Este tipo de trabajo puede ser aburrido, pero cuando funciona por primera vez, es como magia.

Así que la nanotecnología puede, a veces, como Elon Musk. implícito, ser un término de "BS" catch-all.

Pero también es un campo en el que trabajan muchos científicos e ingenieros todos los días, y que muchas universidades reconocen. Es un campo creciente y floreciente lleno de nuevos inventos emocionantes e inteligentes.

En muchos sentidos, es un intento verdaderamente serio de cruzar tanto lo orgánico como lo inorgánico en dispositivos que imitan los refinamientos exquisitos de la naturaleza. Es difícil, y estimulante.La conversación

Sobre el Autor

Upulie Divisekera, PhD candidato, Universidad Monash

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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