APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGÍA

¿Conoces las diversas aplicaciones que tiene la nanotecnología?

La nanotecnología es el diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a escala nanométrica, lo que significa que están a escala de una mil millonésima parte de un metro (10^-9).

Al ser una tecnología tan pequeña, permite su aplicación en todos los ámbitos.

Algunas de las aplicaciones de esta son:

1. Lentes de contacto de realidad aumentada.

Permiten visualizar simultáneamente contenido virtual con la visión real. Funciona proyectando sobre la retina la imagen virtual. Esta pasa a través de la óptica central de la lente y al unirse con la visión real se percibe como una sola. Está fabricada con microcomponentes tan pequeños que no interfieren con la visión. Estas lentes también pueden corregir y aumentar la nitidez de la visión del mundo real.

2. Pantallas holográficas.

Capaz de reproducir imágenes en tres dimensiones sin necesidad de gafas. Permitirá además manipular el holograma con gestos. E incluso podría proporcionar la sensación física del tacto. Cada pantalla LCD tiene un componente, llamado «luz de fondo», que se compone de una fuente de luz y una guía de luz. Funciona controlando la ruta de la luz a través de interconexiones ópticas que dependen de estructuras a nanoescala. Este sistema hace que los rayos de luz viajen en direcciones precisas. De tal forma que al mezclarse se percibe un holograma transparente.

3. Potabilización del agua.

Se trata de un libro, llamado «The Drinkable Book», que tiene hojas que actúan potabilizando el agua. Su papel está recubierto de nanopartículas de plata que actúan como filtro y eliminan el 99.9% de las bacterias que se encuentran en el agua. Cada hoja puede potabilizar 100 litros de agua y un libro puede filtrar el suministro de agua de una persona durante unos cuatro años. Este proyecto trata de simplificar el proceso de potabilización de agua en países del tercer mundo. Y podría suministrar agua potable a millones de personas.

4. Conservación de alimentos.

Se ha desarrollado una película de plástico transparente capaz de bloquear el oxígeno, el dióxido de carbono y la humedad antes de que puedan llegar a los alimentos. El plástico contiene nanopartículas de sílice en un compuesto polimérico, que además lo hace más ligero, fuerte y resistente al calor. algunos tipos de plástico pueden conseguir triplicar la vida útil de algunos alimentos. También se han desarrollado envases inteligentes con sensores integrados, que detectan patógenos alimentarios haciendo que el envase cambie de color. Esto alerta al consumidor en caso de que el alimento se haya contaminado.

5. Nanobaterías.

Investigadores estadounidenses han desarrollado una nanobatería del tamaño de un grano de arena. Ha sido construída con una impresa 3D. Con un microinyector que deposita capas de una pasta de oxido de litio, formando dos estructuras en forma de peine, con diminutos electrodos que tienen un tamaño inferior a 100 μm. Su capacidad de carga y descarga y su ciclo de vida son comparables a cualquier batería actual. Estas baterías podrán utilizarse para alimentar múltiples dispositivos existentes. Además permitirá la fabricación de otros nuevos aún más pequeños.

6. Baterías de carga ultrarápida.

Científicos de Tel-Aviv han sido capaces de diseñar una batería que se carga en 60 segundos. Funciona con nanocristales formados por aminoácidos. Aguantan miles de ciclos de carga y descarga. Este sistema combina la carga rápida con una acumulación de energía superior a la de las baterías de litio. También han desarrollado un cargador especial. Esta batería tiene el potencial de convertirse en un standard del mercado para la carga rápida. También el de usarse en vehículos eléctricos.

7. Nanomaterial bactericida

Se trata de un nanomaterial que acaba con las bacterias usando los picos de sus superficie para destruirlas. Está fabricado con una estructura de nanosilicio negro, que se ha diseñado imitando la estructura de las alas de la libélula. Este material supera la eficacia del diseño de la naturaleza y pude matar bacterias y esporas bacterianas. El proceso de fabricación de este material es simple, rápido y compatible con la producción a gran escala. Tendría importantes aplicaciones industriales y biomédicas.

8. Piel artificial.

Protege a la piel real de la deshidratación, además de rejuvenecerla quitando las arrugas. También protege contra los efectos dañinos de los rayos ultravioleta y puede usarse para administrar medicamentos para la piel de forma gradual. Este nanomaterial es un gel transparente, que al secarse resulta prácticamente invisible. Está elaborado a base de xilosano. Tras las pruebas realizadas en un hospital de Boston no se han registrado inflamaciones ni irritaciones en la piel.

9. Nanosensores.

Se están desarrollando nanosensores que serán utilizados en conjunto para medir la presión sanguínea, la respiración, la glucosa en sangre o el colesterol, entre otros indicadores fisiológicos. También se pondrán emplear para detectar ataques cardíacos através de chips que detectan los síntomas y advierten al paciente a través del teléfono. existen otros sensores compuestos de silicio y oro que detectan las proteínas secretadas por los tumores en sus primeros estadíos. Esto ayudará a mejorar la detección temprana del cáncer . Además se trata de un sistema sencillo, asequible y muy superior a los sistemas de detección actuales.

10. Nanobots administradores de fármacos.

Son capaces de destruir células cancerígenas de manera selectiva. Se desplazan por el torrente sanguíneo introducidos en bacterias, que se dirigen directamente hacia foco canceroso. Allí liberan el medicamento directamente sobre el tumor. Ya se han realizado exitosamente pruebas en ratones y se está trabajando para su uso en personas. Es un sistemas más eficiente y menos perjudicial que la quimioterapia, ya que no afecta a otras partes del cuerpo y podría evitar potencialmente los efectos secundarios.

Otras de sus aplicaciones en campos específicos son:

1. En el Medio Ambiente.

El desarrollo de materiales, energías y procesos no contaminantes, tratamiento de aguas residuales, desanilización de agua, descontaminación de suelos, tratamiento de residuos, reciclaje de sustancias, nanosensores para la detección de sustancias químicas dañinas o gases tóxicos, son algunas de las aplicaciones de la nanotecnología en el medio ambiente.

2. En la Energía.

En cuanto al sector energético, se buscará mejorar los sistemas de producción y almacenamiento de energía, en especial las renovables, como la energía solar, o basadas en el Hidrógeno; también tecnologías que disminuyan el consumo de energía por medio del desarrollo de innovadores aislantes térmicos más eficientes basados en nanomateriales.

3. En la Medicina.

Nanomedicina es el nombre que se le da a las aplicaciones de la Nanotecnología enfocadas a la Medicina, y en esta área encontramos el desarrollo de nanotransportadores de fármacos dirigidos a sitios específicos del cuerpo, que pueden ser útiles en el tratamiento del cáncer u otras enfermedades; biosensores moleculares con la capacidad de detectar alguna sustancia de interés como glucosa o un biomarcador de alguna enfermedad, nanobots programados para reconocer y destruir células tumorales o bien reparar algún tejido como el tejido óseo a raíz de un fractura, nanopartículas con propiedades antisépticas y desinfectantes, etcétera.

4. En las tecnologías de la comunicación e informática.

En este rubro abarcan el desarrollo de sistemas de almacenamiento de datos con mayor capacidad y reduciendo su actual tamaño, pantallas basadas en materiales con mayor flexibilidad u otras propiedades como transparencia, así como el desarrollo de la computación cuántica.