1. 1
NANOTECNOLOGÍA
Pedro Daniel Elaje Alvarez, Estudiante, UPS,
Ing. René Avila.
Abstract—La nanotecnología promete ser la próxima revolu- que supervisen los efectos de los nuevos productos derivados
ción tecnológica, en el mercado las nono partículas a reducido de la nanotecnología. Como comentaba Marhall McLuhan, el
notablemente, pero se espera que se incremente notablemente, la verdadero problema de las tecnologías es la inconsciencia con
nano tecnología esta considerando un debate pero rápidamente se
a emergido controversias de posibles impactos de salud y el medio que introducimos nuevas fuerzas derivadas de estas tecnologías
ambiente. Los extraordinarios avances científicos y tecnológicos sin prevenir sus efectos, como ha ocurrido con la imprenta, la
alcanzados a lo largo de estos ultimos años han permitido en microelectrónica, el internet y la nanotecnología. Los grupos
estos momentos la fabricación, caracterización y manipulación de presión que buscan contener el arribo de los nanoproductos,
de la materia a escala nanométrica de forma controlada. Esto se concentran en la forma en que se modifica el mundo de vida
ha despertado un gran interés por las nuevas posibilidades
que basándose en nuevos descubrimientos científicos permiten al hacer eclosión una nueva tecnología. [1]
augurar extraordinarios avances tecnológicos en la sociedad, en No solamente se modifican las relaciones sociales que se
los aspectos más amplios y variados de la vida cotidiana. establecen con las nuevas actividades que acompañan al uso
Nanotechnology promises to be the next technological revolu- de estas nuevas tecnologías sino que se altera de manera
tion in the market the ninth particles significantly reduced, but is irreversible el medio ambiente conforme se consumen recursos
expected to increase significantly, nano technology is considering
a debate but quickly emerged to dispute and possible health renovables y no renovables en estas nuevas formas de trans-
impacts environment. The extraordinary scientific and techno- formación. [1]
logical advances achieved over these past years have allowed Casos similares ponen en duda la neutralidad de la tec-
at present the fabrication, characterization and manipulation of nología, que puede tener efectos devastadores sin importar la
matter at the nanoscale in a controlled manner. This has aroused buenas o malas intenciones de sus creadores o usuarios. Como
great interest in new possibilities based on new scientific findings
augur extraordinary technological advances in society, the most Kleinschmidt y Koetje(2001) han señalado, es importante
extensive and varied everyday life. establecer un diálogo permanente entre los científico naturales,
tecnólogos y científicos sociales, para que pueda entenderse
Index Terms—Tecnología Diminuta, Avance tecnológico
cuál será el impacto social de las nuevas tecnologías.[1]
I. INTRODUCCIÓN
Las tendencias y últimos avances en la ciencia y la tec-
nología requieren la aplicación de modernas herramientas y
técnicas para generar conocimiento estructurado. La nanotec-
nología en la ciencia esta aplicada al control y manipulación
de la materia. Lo más habitual es que tal manipulación se
produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Se tiene
una idea de lo que comprende: el estudio, diseño, creación,
síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos
y sistemas funcionales a través del control de la materia a
nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la
materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala Figure 1. Tecnología
tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente
nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología
para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco III. CLASIFICACIÓN NANOTECNOLOGÍA
costosos con propiedades únicas, cuya viabilidad tendría un A. Nanotecnologia Química.
impacto enorme en nuestras vidas.
La utilización de Nanocatalizadores en la industria Química,
proporciona una gran cantidad de utilidades, entre ellas:
II. CONTROL E INDETERMINACIÓN EN LA • Aumento de la selectividad y actividad de los catal-
TECNOLOGÍA izadores, mediante el control del tamaño de poro y
El eterno dilema de las nuevas tecnología es la capacidad características de las partículas.[2][3][4]
que estas tienen para modificar el mundo que vivimos, pu- • Sustitución de catalizadores de metales preciosos por
diendo inclusive derrumbarlo. Esta falta de control sobre los nanocatalizadores a la medida y el uso de los metales
efectos de la nanotecnología es la temática de los críticos a básicos, lo que mejora la reactividad química y reduce
la nanotecnología, quienes buscan el establecimiento de leyes los costos del proceso. [2][3]

2. 2
• Catálisis en el diseño de membranas puede ser útil en A. VENTAJAS
la eliminación de moléculas no deseadas de gases o • Para ADN tiene sensibilidad fisiológica y no requiere
líquidos mediante el control del tamaño de los poros y marcado.[2][3][10][11]
las características de la membrana.[2][3][10] • En proteómica es posible detectar múltiples proteínas por
observación directa, en especial las relacionadas con el
sistema cardiovascular. [2][3][10][11]
• Puede ser posible la determinación de genómica y proteó-
mica. [2][3][10][11]
• Es compatible con la tecnología del sílice. [2][3][10][11]
• Puede integrarse a la tecnología de los microflui-
dos.[2][3][10][11]
V. MICROCHIPS
Se a desarrollado varios microchips constituidos por dos
láminas de plástico de 4 cm por 4 cm adosadas entre sí,
en cuyo interior se han gravado microcanales que unen 16
cavidades; en dos de ellas se ubican los reservorios de buffer
y del líquido de lavado, y en el resto, las muestras; en un
canal central principal se efectúa la separación electroforética
por conexión a una fuente de alta tensión y luego se produce
la lectura de las sustancias separadas por espectrofotometría o
por fluorescencia inducida por láser (LIF).[4][5][7]
Figure 2. Nanotecnología Química.
B. Nanotecnologia BioQuímica.
Las proteínas sobre papel de filtro representó en su mo-
mento el intento más rudimentario de la electroforesis en
los microcanales de fluidos presentes entre las fibras de
papel. El advenimiento de los geles de agarosa, almidón y
poliacrilamida significó para el área analítica de las proteínas,
péptidos y bases de nucleótidos uno de los últimos avances
tecnológicos en la investigación. Pero la incorporación de la
cromatografía líquida, la electroforesis capilar y sus modifi-
caciones al campo de los microfluidos ha significado el gran
aporte para la separación de ARN, ADN y el estudio de células
por citometría de flujo.[4][10][12]
IV. NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS
Las partículas nanomagnéticas tienen una importante fun-
ción como herramientas en biología y medicina: anticuerpos
de moléculas específicas, estructuras o microorganismos, virus
o bacterias pueden ser unidos a ferrofluidos que contienen Figure 3. Microchip
partículas magnéticas y son detectadas empleando nanosen-
sores que pueden estar incluidos en un nanochip o por Distintas variedades de sistemas en microchips para el análi-
visualización en imágenes fluorescentes o por microscopio sis de proteínas, con control automático de calidad, tamaño.
electrónico. Son pequeñas vigas o soportes similares a los existen variedades de microchips entre los cueles tenemos:
empleados en el microscopio de fuerza atómica AFM, donde 1) Microchips ADN: Este es un chip que permite el análisis
la superficie de cada cantilever es recubierta con ADN con una con elevada resolución de los productos de las reacciones y
secuencia particular. Permiten detectar la unión de antígenos o determina en forma precisa el diámetro y concentración de
anticuerpos específicos por excitación con láser que visualiza cada fragmento.[4][7]
la unión específica. Por ejemplo, es posible identificar PSA 2) Microchips ARN: Su sensibilidad es del orden de
específico en un conjunto de proteínas; en problemas cardio- los picogramos. Nos permite comparar diferentes protocolos
vasculares permite la identificación de troponina en el infarto donde las muestras se marcan antes de la hibridación para el
de miocardio.[9][11] estudio con los microarreglos (microarrays).[4][7]

3. 3
experimentales de caracterización estructural. Los métodos
de fabricación pueden clasificarse como físicos o químicos.
La molienda mecánica de partículas micrométricas, la nano-
litografía o la pulverización catódica constituyen ejemplos
característicos de los métodos físicos. Sin embargo, reciente-
mente los métodos químicos se vienen utilizando con mayor
frecuencia.[12][8]
Figure 4. Microchip ADN
VI. RIESGOS AMBIENTALES
A. Nanopartículas
Los posibles impactos negativos sobre las nanopartículas
y los nanomateriales; no así en el caso de las implica-
ciones éticas y socio-económicas de los avances resultantes de
las tecnologías convergentes (nanotecnología-biotecnología-
electroinformática). Al mismo tiempo, hay igualmente una
generalizada descalificación de los debates sobre los peli-
gros que podría acarrear la nanotecnología de manufactura
molecular (del tipo de Eric Drexler) a pesar de que aún
no se ha demostrado científicamente su inviabilidad . Tener
presente este escenario es útil cuando uno da cuenta de por
qué muchos especialistas insisten en hablar de los riesgos de
la nanotecnología desde ópticas encuadradas en distintos tipos
de nanotecnologías y en diversos marcos temporales de su
desarrollo. [6][13][14]
Figure 5. Nano Partículas
VII. ASPECTOS BÁSICOS DE LA FÍSICA DE NP S
Las nanopartículas del tamaño de un nanómetro presentan
dos características relacionadas con las propiedades magnéti-
cas: a) la enorme fracción de átomos de superficie que pre- VIII. CONCLUSIONES
sentan una simetría local distinta y, por tanto, una anisotropía
Conforme la nanotecnología recorre su trayectoria particular
magnética de distinto valor que el volumen y b) una es-
en la senda de convertirse en la nueva revolución tecnológica,
tructura del espectro de energía electrónica caracterizada por
sus productos empiezan a penetrar los mercados globales como
un mayor espaciado entre niveles. Esta modificación conlleva
patentes administradas por las grandes corporaciones. En esta
variaciones de la densidad de estados al nivel de Fermi y
etapa de penetración de mercados, los nanoproductos sufren
consecuentemente de las propiedades magnéticas intrínsecas
la inevitable regulación gubernamental que busca controlar
de los materiales. [9][10]
sus efectos sociales y ecológicos. En la medida en que los
La estructura electrónica de las nanopartículas es también
nanoproductos se sometan a este control exhaustivo, lograrán
regulable mediante el enlace con diferentes tipos de moléculas.
alcanzar los niveles de confiabilidad que les permitan saturar
El enlace, mas o menos, fuerte con moléculas es necesario
los mercados mundiales y captar los grandes capitales que per-
para preservar la precipitación y aglomeración de las NPs y
mitan la instalación de la esperada revolución nanotecnológica.
para que así, cada una de ellas, mantenga su unidad aislada
Es en este umbral donde aún esperamos una definición de
del resto de las NPs. Este enlace es fundamental en un
los sectores públicos, privados y académicos mexicanos, con
campo de aplicaciones de enorme interés actual como es el
respecto a la adopción de una Iniciativa Nacional de la
de la biomedicina. Se pretende que nanopartículas metálicas
transporten moléculas como ácidos nucleicos, aminoá- cidos, Las técnicas actuales de producción y caracterización
azucares o ADN enlazadas a los átomos de la superficie y que de NPs están permitiendo descubrir un nuevo mundo de
puedan viajar por el organismo hasta depositarse en dianas propiedades físicas que no pueden explicarse con los esquemas
bien definidas.[9][11] clásicos bien establecidos en la teoría de la materia con-
densada. El tamaño de las NPs y su capacidad para enlazar
moléculas orgánicas permite su utilización como transportador
A. TÉCNICAS DE FABRICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN de fármacos a dianas concretas dentro del organismo. Cuando
DE NPs las NPs son ferromagnéticas se abre la posibilidad de ser
La investigación de propiedades físicas de las NPs re- conducidas a través del torrente circulatorio hasta su objetivo
quiere: métodos que posibiliten su fabricación y métodos mediante gradientes de campos magnéticos.

4. 4
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P edro Daniel Elaje Alvarez
Edad: 19 años
Ciclo: 3
e-mail: pelaje@est.ups.edu.ec
Colegio: Tecnologico Sudamericano
Universidad: Actualmente Universidad Politécnica Salesiana.