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The podcast discusses nanotechnology, its applications, advantages, disadvantages, and different types. Nanotechnology manipulates the molecular structure of materials to obtain revolutionary applications. It has grown significantly in the past two decades, with a global market value exceeding $125 million. The technology benefits renewable energy, electronics, medicine, and more. However, it also poses risks to the environment, job market, and security. Nanotechnology can be classified into top-down and bottom-up approaches, and dry and wet nanotechnology. The health risks associated with nanomaterials are still not fully understood. Nanotechnology has a wide range of applications in various sectors, including electronics, energy, biomedicine, environment, food, and textiles. It offers unique and improved properties and can be used for mass production at low cost. Collaboration between scientists and technologists from different fields is crucial for exploring and utilizing its possib Hola, ¿qué tal? Mi nombre es José Marcos Palomares Casuita. Bienvenidos a este nuevo podcast. El tema que trataremos el día de hoy es la nanotecnología, una pequeña solución a los grandes problemas y sus aplicaciones. La nanotecnología y su universo microscópico ofrecen posibilidades gigantescas para la ciencia y la industria contemporánea. Este campo que floreció entre los años 60 y 80 ha crecido con fuerza en las últimas dos décadas con un mercado global en un ámbito cuyo valor supera a los 125 millones de dólares. El próximo lustro, según apunta el informe global Nanotechnology Market, The Research Market, que presenta previsiones de cara a 2024. Bueno, para empezar, creando tecnología comúnmente escuchamos esta frase y nos imaginamos todo menos lo que engloba todo este concepto. Esta rama tecnológica manipula la estructura molecular de los materiales para cambiar sus propiedades intrínsecas y obtener otros con aplicaciones revolucionarias. Es el caso del grafeno, carbono modificado, más duro que el acero, más ligero que el aluminio y casi transparente. O las nanopartículas que se emplean en áreas como la electrónica, la energía, la biomedicina o la defensa. En 1959, el premio Nobel y físico norteamericano Richard Feynman fue el primero en hablar de las aplicaciones de la nanotecnología en el Instituto Tecnológico de California, Caltech. Con el siglo XXI llegó la consolidación y la comercialización y el apogeo de esta área que engloba otras como la microfabricación, la química orgánica o la biología molecular. Solo en Estados Unidos, por ejemplo, se invirtieron más de 18 millones de dólares entre 2001 y 2013 a través del NNI, National Nanotechnology Initiative, para convertir este sector en motor de crecimiento económico y competitividad. Las ventajas de la nanotecnología es que beneficia a las energías renovables, posibilita nuevas formas de obtener y almacenar energía. Además, abarata las placas solares y hace que sean más eficientes, amplía los límites de la electrónica. A diferencia de los microchips de silicio, los nanochips permitirían construir circuitos muy eficientes a nivel atómico. Permite una medicina más efectiva, se podrán desbloquear arterias, atacar células de forma selectiva, reparar genes dañados o realizar cirugías más rápidas y precisas. Por su parte, las desventajas que tiene es amenazar al entorno. Este tipo de tecnología podría causar efectos negativos en el medio ambiente, al crear nuevas proteínas contaminantes. Impacta en el mercado global. En el mercado laboral, los materiales obsoletos y los cambios en los procesos de producción podrían destruir empleos, pero esta tecnología crearía otros. Compromete la seguridad. Las propiedades de esta tecnología podrían facilitar el espionaje y la producción de nano-armas y de balas inteligentes. A esto se le añade los diferentes tipos de nanotecnología que existen. Los diferentes tipos de nanotecnología se clasifican según su forma de proceder, top-down o bottom-up, y de la naturaleza del medio en el que se trabaja, seca o húmeda. La primera es descendente o top-down. Los mecanismos y las estructuras se miniaturizan a escala nanométrica, con un tamaño de 1 a 100 nanómetros. Es la más frecuente hasta la fecha, sobre todo en el ámbito de la electrónica. Ascendente o bottom-up. Se comienza con una estructura nanométrica, una molécula, por ejemplo, y mediante un proceso de montaje o autoensamblado se crea un mecanismo mayor que el inicial. Nanotecnología seca. Sirve para fabricar estructuras en carbón, silicio, materiales inorganicos, metales y semiconductores que no funcionan con la humedad. Nanotecnología húmeda. Se basa en sistemas biológicos presentes en un entorno acuoso, incluyendo material genético, membranas, enzimas y otros componentes celulares. Al igual que ocurre con toda nueva tecnología, lo más probable es que la exposición más temprana y extensa a los riesgos tiende a ocurrir en el sitio de trabajo. Los trabajadores que elaboran en industrias relacionadas con la nanotecnología enfrentan una posible exposición a materiales únicos creados artificialmente con tamaños, formas y propiedades físicas y químicas novedosas. Los riesgos de salud ocupacional asociados a la fabricación y el uso de nanomateriales no están claros del todo. En la actualidad se dispone de información mínima sobre las rutas predominantes de exposición, los niveles de exposiciones potenciales y la toxicidad de materiales de los nanomateriales. Los estudios indican que las nanopartículas de baja solubilidad son más tóxicas que las partículas de mayor tamaño cuando se comparan con base en su masa. Existen indicaciones sólidas de que el área en la superficie de la partícula y su composición química son los factores responsables de la respuesta observada en cultivos celulares y en animales. También hay indicativos de que las nanopartículas pueden penetrar a través de la piel y pasar al sistema respiratorio u otros órganos. Se continúa realizando investigaciones para entender la forma en que sus propiedades especiales pueden causar efectos específicos en la salud. También existe la nanotecnología computacional que permite trabajar el modelado y la simulación de estructuras complejas a escalas nanométricas. Permitiría la manipulación de los átomos mediante control computacional. Y por último tenemos la nanotecnología avanzada conocida como fabricación molecular. Este es un término dado a la ingeniería en nanosistemas. Esta se basa en los productos manufacturados a partir de átomos. Las características de la nanotecnología pueden ser trabajar a nivel nanométrico es decir a la escala de un nanómetro que es una millonésima parte de un metro. Permite controlar y manipular la materia de manera precisa y detallada. Utiliza técnicas y herramientas especializadas para medir, fabricar y analizar estructuras y dispositivos a nivel nanométrico. Se basa en la ciencia fundamental de la física, la química y la biología entre otras disciplinas. Tiene un amplio campo de aplicaciones en diversos sectores como la medicina, la electrónica, la energía, el medio ambiente entre otros. Permite la creación de materiales y productos con propiedades únicas y mejoradas en comparación con sus contrapartes más grandes. Puede utilizar procesos de fabricación en masa para producir dispositivos y materiales a nivel nanométrico. De manera eficiente y a bajo costo. Puede utilizar procesos de fabricación personalizados para producir dispositivos y materiales a nivel nanométrico con características específicas para una aplicación determinada. Está en constante desarrollo y progreso por nuevas técnicas y aplicaciones surgiendo continuamente. Requiere la colaboración interdisciplinaria de científicos y tecnólogos de diferentes campos para explorar y aprovechar sus posibilidades. Por último tenemos las aplicaciones de la nanotecnología. Las aplicaciones de la nanotecnología pueden ser en la electrónica. Los nanotubos de carbono están cerca de sustituir al silicio como material para fabricar microchips y dispositivos más pequeños, veloces y eficientes, así como nanocables cuánticos más ligeros y conductores resistentes. En la energía, un nuevo semiconductor ideado por la Universidad de Kioto permite fabricar paneles solares que duplican la cantidad de luz solar convertida en corriente eléctrica. La nanotecnología también abarata costes, produce turbinas diólicas más fuertes y ligeras, mejora el rendimiento de combustibles y gracias al aislamiento térmico de algunos nanocomponentes puede ahorrar energía. La biomedicina, las propiedades de algunos nanomateriales los hacen idóneos para mejorar el diagnóstico precoz y el sortenimiento de enfermedades neurodegenerativas o del cáncer. Son capaces de atacar las células enterígenas de forma selectiva sin dañar al resto de células sanas. Algunas nanopartículas también se han utilizado para la mejora de productos farmacéuticos como las cremas solares. El medio ambiente, la purificación del aire con iones, la depuración de aguas residuales con nanoburbujas o los sistemas de nanofiltración para los metales pesados son algunas de sus aplicaciones positivas para el medio ambiente. También existen nanocatalizadores para que las reacciones químicas resulten más eficientes y contaminen menos. Alimentación, en este campo se podrán usar nanobiosensores para detectar la presencia de patógenos en los alimentos o nanocompuestos para mejorar la producción alimentaria. Al aumentar la resistencia mecánica térmica y disminuir la transferencia de oxígeno en los productos envasados. Y por último tenemos la aplicación en el área textil, la nanotecnología posibilita el desarrollo de tejidos inteligentes que ni se manchen ni se arruguen. Así como de materiales más resistentes, ligeros y doraderos para fabricar calzos de moto o equipamiento deportivo. En conclusión tenemos que la nanotecnología puede vislumbrar luces y algunas sombras en el horizonte. Por un lado se prevé un crecimiento global respecto a impulsado por los avances tecnológicos, un mayor apoyo gubernamental y el aumento de una inversión privada y la demanda creciente de dispositivos más pequeños entre otros. Sin embargo los riesgos medioambientales, sanitarios y de seguridad de la nanotecnología pueden ser relacionados con su comercialización y podrían obstaculizar la expansión del mercado. Pues esto sería todo sobre el tema de aplicaciones de la nanotecnología. Espero les haya gustado, que les haya servido la información y pues nos veríamos en el siguiente podcast. Chau!
