昨天的小说，今天的纳米技术

目前，纳米技术对于化学，物理，生物学和工程学等各个领域的许多科学家都非常相关和感兴趣，这一切都归功于纳米技术所代表的令人鼓舞的进步。在不久的将来，该学科可能会更新当前的技术进步，从而推动我们进入技术发展的新时代。

纳米技术是一门负责研究，研究，开发，设计，合成和操纵纳米级物质结构的科学，也就是说，百万分之一米，具有纳米技术一词的纳米前缀意味着百万分之一。部分，其数学表达式为1？10−9，同样，该学科也侧重于在相同规模上利用性质和现象。（欧洲居民，2013年）

这种科学基于这样一个事实，即小于一百纳米，十分之一米的颗粒或结构具有不同的性质和新的行为（基于大小）；以这种方式，已经发现物理和机械性质例如温度，电导率，熔点等在纳米尺度上变化。

纳米技术的研究领域非常广泛，从涉及化学的纳米级颗粒的催化1到量子点激光器2所使用的物理特性，使其研究非常复杂。，必须将参与此科学的人们介绍给不同的知识领域。（罗布斯，2012年）

纳米技术的历史

纳米技术的历史非常广泛和多样，因为它是一门涵盖众多领域的多学科科学，然而，标志着其发展的主要事件如下。

4世纪，罗马人

有痕迹，古罗马的玻璃制造商是使用测压金属制造玻璃的，这是他们第一次利用纳米级材料的特性。

1661年，罗伯特·博伊尔

爱尔兰化学家博伊尔（Boyle）出版了他的名为《怀疑的Chymist》的著作，他与亚里斯多德相反，他否认火，空气，水和地球是构成物质的元素，他提出，当物质结合成小体时，物质中的一小部分就是如此。

18世纪，托马斯·韦奇伍德

18世纪末，Wedgewood首次使用感光银纳米颗粒制作图像，这一发现为当前照片的打印奠定了基础。

1857年，迈克尔·法拉第（Michael Faraday）

法拉第（Faraday）在他的皇家学会（Royal Society）科学期刊上发表了他对纳米颗粒与教堂窗户颜色有关的解释。

1965理查德·费曼（Richard Feyman）

Feyman因其对量子电动力学的杰出贡献而获得了诺贝尔物理学奖。

1960年，尽管费曼

费曼就金属小颗粒可能具有的重要性发表了演讲。

1982年，埃基莫夫和奥穆申科

两位俄罗斯科学家首先解释了量子约束。

1990年IBM

这家IBM公司在纳米级上写下其徽标，它使用了一块叫做xenonuna的玻璃中的35个原子。

1996-1998年，WTEC

在国家科学基金会5的资助下，世界技术评估中心（WTEC）对1纳米技术的发展进行了首次研究，结果非常积极，因为它们发现了技术创新的潜力。

（Poole&Owens，2007年）

2000年，威廉·J·克林顿

当时的美国总统克林顿创立了国民党

纳米技术倡议6。

纳米技术的定义

纳米技术的一些定义是：

“纳米技术是一种新方法，致力于在压力尺度上压缩和掌握物质的特性”（舒伦堡，2004年）

纳米技术是一门相对较新的科学，应用于许多研究领域。它包括在分子尺度上对材料的研究，分析，结构，训练，设计和操作”（Venemedia，2014年）

“纳米技术的概念涵盖了科学技术领域，其中以受控的方式研究，获得和处理非常小的尺寸，通常小于一微米的材料，物质和设备”（Faustino，2011年）

纳米材料

“纳米材料是至少在一个维度上具有小于微米的形态特性的材料”（Castillo，2012），尽管这些材料的尺寸没有具体参数，但估计范围为100至100纳米。。美利坚合众国环境局（EPA）对纳米材料进行了分类，该分类为：

碳基

顾名思义，这些纳米材料主要由碳组成，通常具有球形，椭圆形或管状的形状，具有椭圆形和球形形状的被称为富勒烯，而具有圆柱形形状的则是纳米管。

金属基

这些类型的纳米材料的特征在于除金属氧化物外还具有量子点，银和金鳞片颗粒。

树枝状聚合物

这些类型的纳米材料由分支单元中的聚合物7组成，它们对于药物的给药非常有用。

化合物

这些纳米材料的特征在于，它们是由纳米颗粒（如粘土）在测压尺度下组合而成。

（卡斯蒂略，2012年）

纳米技术的一般方法

自从纳米技术诞生以来，它就已经在实验和理论上基于两种基本方法脱颖而出，这两种方法均以其纳米材料的生产和成型方法脱颖而出。这些方法被称为自上而下的纳米技术和自下而上的纳米技术。

纳米技术从上到下

这种方法的特点是可以非常精确地逐步进行物料搬运，特别是在生产技术的精炼过程中。以非常精确的方式操纵生产精度的可能性具有许多好处，这些好处超过了制造具有定义结构的产品的可能性，从上到下执行该策略的方法是：

非常精确的加工光刻工具光刻电子束光刻

用这种方法制造的某些产品是芯片，芯片越来越小，但包含更多的晶体管。（洛佩兹，2011年）

纳米技术从下到上

El concepto de abajo arriba fue planteado por primera vez en la conferencia de Feynman en el año 1959, hace referencia a la construcción de un objeto manipulando materiales de tamaño nanométrico, armando piezas átomo a molecular. Eric Drexler, director de Foresight Institute ha popularizado este término debido a su trabajo con él, Drexler ha desarrollado estructuras moleculares e escala nano utilizando robots programados para realizar cualquier cosa.

Un campo de trabajo más de este concepto es la producción de materiales que tienen ciertas piezas o componentes manométricos, se les conoce como materiales nanofase. Estos materiales han tenido un gran avance en el estudio de propiedades electrónicas y ópticas de los polvos finos como el oro. (López, 2011)

Impacto económico y social

Los materiales y productos con materiales manométrico son tan diversos que se espera un alto impacto en todas las áreas del conocimiento, de igual forma se puede deducir que impulsara la tecnología de forma importante ya que hoy en día solo se conoce una parte de sus aplicaciones y posibilidades que pueden aportar. En cuanto a lo económico la nanotecnología ya está teniendo impacto en diferentes áreas de la industria como por ejemplo:

AutomotrizAeronáuticaProducción de posos cuánticosFabricación de superredesAlambres cuánticosPuntos cuánticosElectrónicaEstudios genéticosProductos farmacéuticos

Por lo que se espera que en un futuro cercano sea una parte fundamental de las economías de los países, por su participación en distintas industrias. En cuanto al impacto social se deberá manejar con cautela debido a que es un concepto nuevo y ajeno a lo común, en el proceso de aceptación y familiarización de esta nueva ciencia serán muy importantes los especialistas de las ciencias sociales y el sector educativo. (Rodriguez, 2005)

Nanoelectrónica

Es la rama de la nanotecnología encargada de desarrollar aplicaciones electrónicas por medio de circuitos electrónicos colocados en chips y microprocesadores, los cuales están a escala manométrica. A todas estas aplicaciones y usos de la nanoelectrónica en procesadores y chips se les denomina como tecnología disruptiva 8 por su clara distinción de los modelos y aplicaciones tradicionales, algunos ejemplos de esta nueva tendencia son: electrónica de semiconductores de moléculas híbridas, nanotubos, nano hilos de una dimensión, electrónica molecular avanzada, entre otros. (Costa, 2000)

Los microprocesadores se fabrican mediante una técnica llamada litografía, la cual consiste en poner una oblea de silicio en una superficie semiconductora que después se recubre con una capa sensible a la luz para proyectar la imagen de un circuito, para finalmente procesar y darle las características y propiedades eléctricas necesarias para su funcionamiento; la repetición del procedimiento añadiendo una nueva máscara da lugar a los microprocesadores y chips que hoy en día conocemos. (Schulenburg, 2004)

Esta nueva aplicación de la nanotecnología en los dispositivos electrónicos y eléctricos abre una nueva gama de posibilidades en mejoras e innovación de miles de productos como: televisiones, radios, celulares, computadoras, autos, electrodomésticos, y muchos otros por lo que su desarrollo representa un gran avance en la electrónica.

Nanomedicina

Una de las más importantes áreas de impacto en la nanotecnología es la medicina, todas las ventajas que esta nueva ciencia representa son de mucha utilidad en la salud, estas representan mejorar la calidad de vida de muchas personas. Las áreas de investigación de la Nanomedicina son tres básicamente, diagnostico, administración de fármacos y tratamientos regenerativos, en la ilustración uno se puede visualizar estas áreas.

Áreas de investigación de la Nanomedicina. Tomado del artículo escrito por Laura M. Lechuga (2007)

Nanodiagnóstico

Esta vertiente de la nanotecnología implica que los dispositivos o aplicaciones puedan identificar en el cuerpo humano la presencia de un determinado patógeno o quizá células cancerígenas, sin embargo esta tecnología necesita una precisión muy alta para evitar los efectos secundarios. Algunos de los ejemplos de nanodiagnóstico son:

Un sensor que pueda determinar la falta de sustancias como vitaminas y calcio por medio del sudor de los dedos.Espejo de baño que proporcione información en base a sudoración.Dispositivos que puedan analizar bebidas que estén libres de patógenos y bacterias.

Liberación controlada de fármacos

Otra gran ventaja que se puede aplicar con la nanotecnología es el uso de sistemas o dispositivos que suministren cantidades controladas de fármacos, esta herramienta consiste en utilizar estructuras nanométricas que se introduzcan al cuerpo transportando el fármaco hasta el lugar indicado o la zona dañada y suelten la sustancia. Este procedimiento implica una encapsulación previa y una muy compleja planeación para calcular el transporte y la activación de la sustancia justo en el momento necesario. Dos de las más importantes aplicaciones de esta herramienta son:

Pastillas supramoleculares

Son estructuras moleculares cóncavas, las cuales pueden transportar fármacos por medio de antenas que se adhieren a ciertas proteínas como los anticuerpos, permitiendo actuar a la sustancia en ellas.

Partículas magnéticas para el cáncer

De forma similar a las pastillas supramoleculares se puede direccionar partículas magnéticas de proporciones manométricas a las zonas cancerígenas que se activarán por medio de un campo electromagnético para reducir o eliminar el tumor.

Nanomedicina regenerativa

“La nanomedicina regenerativa se ocupa de la reparación o sustitución de tejidos y órganos dañados mediante la aplicación de métodos procedentes de la terapia génica, la terapia celular, la dosificación de sustancias biorregenerativas y la ingeniería de tejidos, estimulando los propios mecanismos reparadores del cuerpo” algunas de las aplicaciones son: (Lechuga, 2007)

Crema para dientes con material manométrico de apatita y proteína para apoyar a la restauración de dientesCrema con nanopartículas de zinc yóxidoo para evitar el contacto directo de la piel con los rayos ultravioletaCreación de estructuras que favorezcan al crecimiento de tejidos del cuerpo humano en partes del cuerpo dañadas, para desarrollar esta innovación se deberá administrar producción celular

De esta forma se espera que la nanomedicina aporte ganados avances a la salud, para poder evitar contagios, ayudar en la medicación de personas enfermas, hacer la vida más confortable y quizá solucionar enfermedades que hoy en día no tienen cura.

Conclusión

La incursión de la nanotecnología representa un gran avance en muchas áreas del conocimiento, y más aún en sus aplicaciones, este término representa la manipulación y desarrollo de materiales y productos a una escala manométrica para realizar labores que no se podrían realizar a una escala diferente, en un tamaño mayor.

Sin embargo la nanotecnología no solo se trata de producir cosas pequeñas, sino de producir cosas nuevas, es decir, aprovechar las propiedades únicas de los materiales que en diferentes escalas serían imposibles de obtener para producir materiales completamente nuevos con más y mejores propiedades.

Las nuevas propiedades de los materiales y la gran diversidad de aplicaciones de la nanotecnología afectarán en un futuro cercano a muchos sectores tanto del conocimiento, como comerciales y de la salud, por lo que una revolución tecnológica podría producirse gracias a la nanotecnología.

Bibliografía

Castillo, F. D. (15 de mayo de 2012). FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN. Obtenido de Introducción a los nanomateriales: http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/pagina_ingenieria/mecanica/mat/mat_mec/m6/Introduccion%20a%20los%20nanomateriales.pdfCosta, J. L. (23 de julio de 2000). Nanoelectrónica. Obtenido de Electrónica Molecular: http://www.phantomsnet.net/Resources/files/Nanoeletronica_alta.pdfEuroresidentes. (4 de agosto de 2013). ¿Qué es la nanotecnología? Obtenido de Euroresidentes, pasión por la vida: https://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia_que_es.htmFaustino, A. (1 de abril de 2011). Universidad Nacional Autonoma de México. Obtenido de NANOTECNOLOGÍA EN EL DESARROLLO FARMACÉUTICO: http://depa.fquim.unam.mx/liberacion/pdf/nanotecno.pdfLechuga, L. M. (10 de junio de 2007). La revolución de la Nanomedicina. Obtenido de http://digital.csic.es/bitstream/10261/27998/1/038_043_Articulo_05.pdfLópez, T. M. (2011). Nanotecnología y nanomedicina. México: ARKHÉ. Poole, C., & Owens, F. (2007). Nanotecnología. Barcelona: REVERTÉ.Robles, J. D. (19 de junio de 2012). Nanotecnología. Obtenido de LASERS DE PUNTOS CUÁNTICOS: https://telos.fundaciontelefonica.com/tag/nanotecnologia/Rodriguez, V. V. (17 de enero de 2005). Nanociencia y Nanotecnología. Obtenido de La tecnología fundamental del siglo XXI: http://suf.fisica.edu.uy/feiasofi2005/nanociencia.pdfSchulenburg, M. (9 de febrero de 2004). La nanotecnología. Obtenido de Innovaciones para el mundo de mañana: https://ec.europa.eu/research/industrial_technologies/pdf/nano-brochure/nano_brochure_es.pdfVenemedia. (22 de noviembre de 2014). Definición de nanotecnología. Obtenido de:

论文提案

牛逼è 人：

开发具有更高抵抗力和耐久性的材料的产品

目的：

利用测压尺特性，使用更坚固耐用的材料开发产品。

____

1通过催化剂促进化学反应的过程

2这是一种使用量子点发光的半导体激光器

3不能破碎或分裂的微小块

4世界技术评估中心

5国家科学基金会

6国家纳米技术计划