Nanotecnologia

1. Jimmy Reyes López

2. QUE ES?
 La nanotecnologia es el estudio,
diseño, creación, síntesis, manipulación
y aplicación de materiales, aparatos y
sistemas funcionales a través del
control de la materia a nano escala, y
la explotación de fenómenos y
propiedades de la materia a nano
escala.

3. QUE ES UN NANO?
El significado de la "nano" es una dimensión:
10 elevado a -9.
 Esto es: 1 nanómetro = 0,000000001
metros.
 Es decir, un nanómetro es la mil
millonésima parte de un metro, o
millonésima parte de un milímetro.
 También: 1 milímetro = 1.000.000
nanómetros.

4. MINIMIZANDO LA FABRICACIÓN
 Nanomáquinas o micromáquinas
Se trata de la construcción de un "Ensamblador“
(recopilador de materia), es una máquina de
construcción que manipula y se construye con los
átomos o las moléculas individuales. Uno de los
primeros retos de la investigación a largo plazo de
la nanotecnología es la reproducción de un
ensamblador en si mismo reprogramable
Éste sería un dispositivo que puede hacer una copia
completa de sí mismo a partir de las materias
primas y energía dadas.

5. FABRICACION MOLECULAR
 término dado al concepto de ingeniería de
nanosistemas (máquinas a escala
nanométrica) .Se basa en que los productos
manufacturados se realizan a partir de
átomos.
 Las propiedades de estos productos
dependen de cómo estén esos átomos
dispuestos. Así por ejemplo, si reubicamos
los átomos del grafito de la mina del lápiz
podemos hacer diamantes.

6. ENSAMBLAJE INTERDISCIPLINAR
 la nanotecnología constituye un ensamblaje
interdisciplinario de varios campos de las
ciencias naturales que están altamente
especializados.
 Entre las ciencias involucradas: Quimica,
Bioquimica, Fisica, Biologia molecular,
Electronica, Informatica,Medicina.

7. HERREMIENTAS
 Ensamblador
 Microscopio atomico

8. RAMAS DE INVESTIGACION DE LA
NANOTECNOLOGIA MOLECULAR
 Nanotecnologia seca
 Nanotecnologia humedad
 Nanotecnologia computacional

9. NANOTECNOLOGIA SECA
 Fabricacion de estructuras en carbon
(nanotubos de carbon), silicio, materiales
inogarnicos y metales.
 Autoensamblaje controlado por
computadora.
 Electronica, magnetismo y dispositivos
opticos.

10. NANOTECNOLOGIA HUMEDA
 Sistemas biologicos que existen en un
entorno acuoso incluyendo material
genetico, membranas, enzimas y otros
componentes celulares.
 Organismos vivientes cuyas funciones
y evolucion son controladas por las
interacciones de estructuras de escala
nanometricas.

11. NANOTECNOLOGIA COMPUTACIONAL
 Modelado y simulacion de estructuras
complejas de escala nanometrica.
 Se puede manipular atomos utilizando
nanomanipuladores controlados por
computadoras.

12. Nanotubos de carbon
 Los nanotubos se componen de una o varias
láminas de grafito u otro material
enrolladas sobre sí mismas. Existen
nanotubos monocapa y multicap. Los
nanotubos de una sola capa se llaman single
wall nanotubes (SWNTS) y los de varias
capas, multiple wall nanotubes (MWNT).
 Pueden ser empleados como conectores
minusculos en dispositivos electronicos
ultrapequeños

13. PROPIEDAD NANOTUBOS COMPARACION
TAMAÑO 0.6 a 1.8 nm
de diametro
La litografia por haz electronico
puede crear lineas de 50nm x
7nm
DENSIDAD 1.33 a 1.44
g/cm3
El aluminio: 2.7 g/cm3
RESISTENCIA A
LA TRACCION
45 x 109
pascal
Aleaciones de acero de alta
resistencia <2x109 pascal
ELASTICIDAD Se pueden
doblar hasta
grandes angulos
y recuperarse sin
sufrir daño
Los metales y las fibras de carbono
se rompen o no se recuperan su
forma original tan rapidamente.

14. PROPIEDAD NANOTUBOS COMPARACION
TRANSPORTE DE
CORRIENTE
Estimada 109
A/cm2
Los hilos de cobre se
funden a 1millon de A/cm2
aprox
EMISION DE
CAMPO
Pueden activar
fosforos a un
voltaje de 1a 3 V
Las puntas de molibdeno
necesitan campos de 50 a
100 V
TRANSMISION DE
CALOR
6000W/m-°K El diamante casi puro
trasmite 3320W/m-°K
ESTABILIDAD
TERMICA
Estables hasta
2800°c en vacio,
750°C en el aire
Los filamentos metalicos en
microchips se funden de
600 a 1000 °C

15. APLICACIONES EN EL MERCADO DE HOY
 Nuevos sensores para aplicaciones en la medicina,
en el control medioambiental y en la fabricación de
productos químicos y farmacéuticos
 Mejores técnicas fotovoltaicas para fuentes de
energía renovable
 Materiales más ligeros y más fuertes para las
industrias aeronáutica y automóvil y aplicaciones
médicas
 Envolturas "inteligentes" para el mercado de
alimentos, que dan a los productos una apariencia
de alimento fresco y de calidad

16.  Tecnologías visuales que permiten pantallas
mejores, más ligeras, finas y flexibles
 Las llamadas técnicas de diagnóstica "Lab-on-a-
chip" (literalmente "Laboratorio-en-un-
micro(nano)chip"
 Cremas de protección solar con nanopartículas que
absorben los rayos UV.
 Gafas y lentes con capas totalmente resistentes e
imposibles de rayar
 Y aparatos tan diversos y comunes como
impresoras, CDs, airbags etc., cuya versiones más
modernas contienen componentes logrados a través
de la nanotecnología.

17. APLICACIONES A LARGO PLAZO
 Nanomaquinas que obtengan energia de la
contaminacion ambiental.
 Vehiculos y estaciones espaciales mas
livianas y resistentes
 Distribucion de energia a traves de canales
de energia.
 Colectores solares que reemplazaran los
combuctibles fosiles.
 Armas biologicas/quimicas computarizadas
 Armas inteligentes que maten solo los
soldados y no a personas inocentes.

18.  Eliminar la necesidad de cirugía.
 Servir como un sistema autoinmune
potenciado.
 Buscar y destruir virus, celulas cancerigenas,
excesos de grasas.
 Borrar los procesos de envejacimiento
 Energías alternativas, energía del
hidrógeno, pilas (células) de
combustible, dispositivos de ahorro
energético.
 Computación cuántica,
semiconductores, nuevos chips.

19. BENEFICIOS DE LA NANOTECNOLOGIA
 La nanotecnología puede resolverr muchos
problemas humanos
 Nanotecnología puede resolver muchos
problemas relacionados con el agua
 Nanotecnología y la agricultura
 Nanotecnología y la energía solar
 Nanotecnología para mejorar el entorno de las
personas
 Nanotecnología como una solución para la
brecha digital
 Nanotecnología y medicina
 Nanotecnología y los beneficios para el
medioambiente
 Nanotecnología para eliminar las causas de
muchos problemas sociales.

20. RIESGOS DE LA NANOTECNOLOGIA
 Desequilibrio económico debido a una
proliferación de productos baratos
 Opresión económica debido a precios inflados
de forma artificial
 Riesgo personal por uso de la nanotecnología
molecular por parte de criminales o terroristas
 Riesgos para las libertades personales o
sociales por restricciones excesivas
 Desequilibrio social por nuevos productos o
formas de vida
 Carrera inestable de armas fabricadas con la
nanotecnología

21.  Daños medioambientales colectivos derivados
de productos no regulados
 Un mercado negro en nanotecnología
(aumenta la posibilidad y el peligro de otros
riesgos)
 Programas de nanotecnología molecular que
compiten entre sí (aumenta la posibilidad y el
peligro de otros riesgos)
 El abandono y/o la ilegalización de la
nanotecnología molecular (aumenta la
posibilidad y el peligro de otro riesgos).