3. La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado
al control y manipulación de la materia a una escala menor que
un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas
(nanomateriales). Para hacerse una idea de lo pequeño que
puede ser un nanobot, más o menos un nanobot de 50 nm tiene
el tamaño de 5 capas de moléculas o átomos (depende de qué
esté hecho el nanobot).
4. La llegada de las nanotecnologías: algo natural
SIGLO XXI SIGLO XX < SIGLO XIX
3
5. Las nanotecnologías: un espacio multidisciplinar
UNA DE LAS CLAVES DE LA NANOTECNOLOGÍA ES SU CARÁCTER
MULTIDISCIPLINAR
Moléculas
FISICA
Nanoestructuras
Nanopartículas
QUÍMICA Sistemas porosos
Polímeross
BIOLOGIA Proteínas,
Biomoléculas, NANOTECNOLOGIA
Bioestructuras
INGENIERIA
Dispositivos
Sensores
MODELIZACION Superfícies
Supercomputación
6. Las nanotecnologías: convergencia de estrategias
COMO FRUTO DEL CARÁCTER MULTIDISCIPLINAR SE TIENEN
MUCHAS ESTRATEGIAS PARA LA FABRICACIÓN DE
NANOESTRUCTURAS Y LA OBSERVACIÓN DEL NANOMUNDO.
NANOTECNOLOGIA
0,1 nm 1 nm 10 nm 100 nm 1 mm 10 mm 100 mm 1 mm
NANOESTRUCTURAS
“BOTTOM-UP” • Nanopartículas “TOP-DOWN”
• Síntesis química • Nanotubos
• Litografía óptica
• Autoensamblado • Nanohilos
• Nanolitografía
• Autoorganización • Puntos cuánticos electrónica
• Deposición • Capas delgadas
• Molienda
• Multicapas
• Desgaste (FIB)
• Nanocomposites
• Dendrímeros
• Nanoporosos
• Zeolitas
7. Las nanotecnologías: convergencia de estrategias
BIOINSPIRACIÓN: LAS ESTRATEGIAS DESARROLLADAS POR LOS
SERES VIVOS SON UNA FUENTE DE INSPIRACIÓN PARA LA
NANOTECNOLOGÍA.
8. La nanotecnología es un campo transversal
COMO FRUTO DE SU CARÁCTER MULTIDISCIPLINAR LA NCyNT
POSEEN INNUMERABLES ÁREAS DE APLICACIÓN: SE DICE QUE
SON TRANSVERSALES.
FISICA ELECTRÓNICA
QUÍMICA
SALUD
BIOLOGIA ENERGÍA
INGENIERIA NANOTECNOLOGIA
TRANSPORTE
MODELIZACION ALIMENTACIÓN
MEDIOAMBIENTE
CONSTRUCCIÓN11
9. Y para el futuro…¿qué?
NANO BIO
BIOTECNOLOGÍA
NANOTECNOLOGÍA
NBIC
INFO COGNO
TECNOLOGÍAS DE LA
INFORMACIÓN Y DE LAS CIENCIAS COGNITIVAS Y
COMUNICACIONES NEUROCIENCIAS
10. Es muy difícil saber las aplicaciones que van a tener los descubrimientos
que se hacen en los laboratorios. Por lo general, el investigador tiende a
exagerar sobre las aplicaciones potenciales de sus descubrimientos con
el fin de que su investigación sea visible y sea considerada por la
sociedad. Por lo general muchas aplicaciones de éxito surgen de
necesidades del sector público, de las empresas, y de la perspicacia de los
emprendedores.
11. NANOTECNOLOGÍA Y ALIMENTACIÓN
Hacía el año 2005 las aplicaciones de nanotecnología en alimentación eran
residuales y el grueso de las aplicaciones de cierto valor añadido se suponían
ligadas a la electrónica, los nuevos materiales, la biomedicina, etc.
Por otro lado el sector de la alimentación posee barreras regulatorias no
demasiado restrictivas, por lo que se están introduciendo nuevos “nano-
productos” a un ritmo más fuerte que el esperado hace unos cuantos años.
12. • La salud, entre otros factores, está relacionada con buena alimentación, la
realización de ejercicio, la reducción de niveles de stress.
• En occidente un 30%-40% de los productos alimenticios se desechan. En los países
en vías de desarrollo la mitad de la poblacion no come adecuadamente. En los
paises subdesarrollados esa cifra se dispara hasta el 80-90%.
• Se está produciendo un desplazamiento de la dieta mundial del carbohidrato a la
proteína. A su vez la población mundial crece a un ritmo imparable. No hay
suficientes proteínas garantizadas para el futuro.
13. NANOTECNOLOGÍA YALIMENTACIÓN
PROCESADO DE ALIMENTOS
Transferencia de calor y masa, ingeniería de reacciones en la nanoescala,
nanobiotecnología, síntesis molecular
MATERIALES PRODUCTOS
Nanopartículas
NANOFOOD Formulación
Nanoemulsiones Empaquetado
Mat. Nanoestruct. Distribución
Nanohíbridos
SEGURIDAD ALIMENTARIA Y BIOSEGURIDAD
25
Nanosensores y nanotrazadores
14. • Encapsulado de sustancias: evita oxidación, evita destrucción en
boca de algunos nutrientes, evita interferir en sabor, permite la
liberación específica de nutrientes en determinadas etapas del
proceso digestivo. Por ejemplo, el omega-3 debe encapsularse para
evitar mal sabor en la boca.
• Liberación controlada de nutrientes. El nutriente encapsulado es
liberado de manera dosificada, para mantener unos niveles
continuos de concentración. La liberación puede ser intermitente
mediante reacción a un estímulo externo. Esta estrategia es similar a
la usada en medicina relacionada con la liberación controlada de
fármacos. Se pueden usar liposomas, micelas, dendritas u otro tipo
de sistemas.
15. DISEÑO DE NUEVOS ALIMENTOS E INGREDIENTES
• Mejora de la textura y estabilización. Se diseñarán y sintetizarán sustancias
en las que se controlará el espesor y composición de las capas de grasa, agua,
sales, azucares, proteínas, para determinar el sabor, la cremosidad, textura, etc.
• Nanoemulsiones. Sustancias “nanodisperadas” en forma de nanogotas tienen
una mejor absorción por parte del organismo.
• WOW: Estrategia “Water-in-oil-in-water”. Esfera de agua rodeada de capa de
grasa y flotando en agua. Permite reducir el contenido de grasas sin modificar
sabores.
16. • Potenciadores o controladores de aromas y sabor. Enzimas soportadas sobre
nanomateriales para eliminar el amargor.
• Nanopartículas de sal. La sal (como ocurre con otras sustancias) en formato
“nano” se siente antes. Por lo tanto se puede disminuir la cantidad de sal sin
notarse los efectos de
sabor.
• Colorantes. Micropartículas de TiO2 se usan de colorante (en glaseado de
azucar). En formato nano, son transparentes.
• Alimentos interactivos, cocina interactiva, cocina molecular.
17. NANO EN DOLMAR
PRODUCTOS NANO
• NANO-BIOSENSORES
• KITS ANALITICOS
• ADITIVOS PARA LA INDUSTRIA DE BEBIDAS
26. Una vez que se ha llenado volvemos a aplicar
la nanotecnología con etiquetas RFID
27. La tecnología de Identificación por Radio Frecuencia (RFID)
Una tecnología de tras habilidad, más veterana y ubicua de lo que parece, logrará en
pocos años etiquetas inteligentes que nos hagan pensar en los códigos de barras como
en arcaicos inventos del pasado
Hoy día resulta imprescindible poder identificar los productos. Precisamente para eso
sirven los códigos de barras que ya estamos acostumbrados a ver en todas partes.
Gracias a esas barras se puede seguir la pista a un producto, diferenciarlo de todos los
demás y pasar más rápido con el carrito lleno por la caja del supermercado.
28. Una Solución de RFID se compone de una base de
lectura, con su respectiva antena, que lee y escribe
datos en los transmisores, mejor conocidos como Tags o
Transponders. Estos responden, cuando se encuentran
a suficiente distancia de la antena y la lectora, a los
pulsos de la lectora, los cuales se convierten en
instrucciones tanto para lectura como para escritura de
datos en los Tags.