Nanotecnoloxía

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Este é un dos 1000 artigos que toda Wikipedia debería ter.
Representación animada dun nanotubo de carbono.

A nanotecnoloxía é a manipulación da materia a escala nanométrica. A máis temperá e difundida descrición da nanotecnoloxía[1][2] refírese o obxectivo tecnolóxico particular de manipular en forma precisa os átomos e moléculas para a fabricación de produtos a macroescala, agora tamén referida como nanotecnoloxía molecular. Subsecuentemente unha descrición máis xeralizada da nanotecnoloxía foi establecida polo National Nanotechnology Initiative, no que define a nanotecnoloxía como a manipulación da materia de polo menos unha dimensión do tamaño de entre 1 a 100 nanómetros. Esta definición reflexa o feito de que os efectos mecánico cuánticos son importantes a esta escala do dominio cuántico e, así, a definición cambiou desde unha meta tecnolóxica particular a unha categoría de investigación incluíndo todos os tipos de investigación e tecnoloxías que teñen que ver coas propiedades especiais da materia que ocorren baixo certo limiar de tamaño. É común o uso da forma plural de "nanotecnoloxías" así como "tecnoloxías de nanoescala" para referirse ao amplo rango de investigacións e aplicacións cuxo tema en común é o seu tamaño. Debido á variedade de potenciais aplicacións (incluíndo aplicacións industriais e militares), os gobernos investiron miles de millóns de dólares en investigación da nanotecnoloxía. A través do seu programa National Nanotechnology Initiative, Estados Unidos investiu 3,7 mil millóns de dólares. A Unión Europea investiu 1,2 mil millóns e Xapón 750 millóns de dólares.[3]

Nano é un prefixo grego que indica unha medida (10−9 = 0,000 000 001), non un obxecto; de xeito que a nanotecnoloxía caracterízase por ser un campo esencialmente multidisciplinar, e ligado exclusivamente pola escala da materia coa que se traballa.

A nanotecnoloxía definida polo tamaño é naturalmente un campo moi amplo, que inclúe diferentes disciplinas da ciencia tan diversas como a ciencia de superficies, química orgánica, bioloxía molecular, física dos semicondutores, microfabricación, etc.[4] As investigacións e aplicacións asociadas son igualmente diversas, indo desde extensións da física dos dispositivos a novas aproximacións completamente novas baseadas no autoensamblaxe molecular, desde o desenvolvemento de novos materiais con dimensións na nanoescalas ao control directo da materia a escala atómica.

Hoxe en día os científicos están debatendo o futuro das implicacións da nanotecnoloxía. As súas funcións son moi diversas: empréganse para medir ou detectar, para inducir procesos físico-químicos, como compoñentes de múltiples dispositivos (p.ex pantallas de cristal líquido) etc. Así mesmo o seus campos de aplicación van desde á microelectrónica, á biomedicina (p.ex. nanocápsulas liberadoras de fármacos, nanobiosensores etc.) e produción de enerxía. Por outra banda, a nanotecnoloxía fai xurdir as mesmas preocupacións que calquera nova tecnoloxía, incluíndo preocupacións achega da toxicidade e o impacto ambiental dos nanomateriais,[5] e os seus potenciais efectos na economía global, así como especulacións achega de varios escenarios apocalípticos. Estas preocupacións levaron ao debate entre varios grupos de defensa e gobernos sobre se se requireén regulacións especiais para a nanotecnoloxía.

Definición[editar | editar a fonte]

A nanotecnoloxía comprende o estudo, deseño, creación, síntese, manipulación e aplicación de materiais, aparellos e sistemas funcionais a través do control da materia a nanoescala, así como a explotación de fenómenos e propiedades da materia a nanoescala. Cando se manipula a materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos e propiedades totalmente novas. Polo tanto, os científicos utilizan a nanotecnoloxía para crear materiais, aparellos e sistemas novedosos e pouco custosos con propiedades únicas.

Historia[editar | editar a fonte]

Artigo principal: Historia da nanotecnoloxía.

O gañador do premio Nobel de Física de 1965, Richard Feynman, foi o primeiro en facer referencia ás posibilidades da nanociencia e a nanotecnoloxía nun discurso que deu no Instituto Tecnolóxico de California (Caltech) o 29 de decembro de 1959, titulado No fondo hai espazo dabondo (There's Plenty of Room at the Bottom), no que describe a posibilidade da síntese vía a manipulación directa dos átomos. O término "nanotecnoloxía" foi usado por primeira vez por Norio Taniguchi no ano 1974, aínda que isto non é ampliamente coñecido.

Comparacións dos tamaños dos nanomateriais.

Inspirado nos conceptos de Feynman, en forma independente K. Eric Drexler usou o termo "nanotecnoloxía" no seu libro do ano 1986 Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology (en galego: Motores da Creación: A Chegada da era da Nanotecnoloxía), no que propuxo a idea dun "ensamblador" a nanoescala que sería capaz de construír unha copia de si mesmo e doutros elementos de complexidade arbitraria cun nivel de control atómico. Tamén no ano 1986, Drexler co-fundou The Foresight Institute (en galego: O Instituto de Estudos Prospectivos), co cal xa non ten relación, para axudar a aumentar a conciencia e comprensión pública dos conceptos da nanotecnoloxía e as súas implicacións.

Así, o xurdimento da nanotecnoloxía como un campo na década de 1980 ocorreu pola converxencia do traballo teórico e público de Drexler, quen desenvolveu e popularizou un marco conceptual para a nanotecnoloxía, e os avances experimentais de alta visibilidade que atraeron atención adicional a ampla escala aos prospectos do control atómico da materia.

Por exemplo, a invención do microscopio de efecto túnel no ano 1981 proporcionou unha visualización sen precedentes dos átomos e enlaces individuais, e foi usado exitosamente para manipular átomos individuais no ano 1989. Os inventores deste microscopio Gerd Binnig e Heinrich Rohrer do IBM Zurich Research Laboratory (Laboratorio de Investigación de IBM en Zúric) recibiron o Premio Nobel de Física no ano 1986.[6][7]

Buckminsterfulereno C60, tamén coñecido como buckybola, é un membro representativo das estruturas de carbono coñecidas como fulerenos. Os membros da familia dos fulerenos son unha materia principal de investigación que cae baixo o interese da nanotecnoloxía.

Os fulerenos foron descubertos no ano 1985 por Harry Kroto, Richard Smalley e Robert Curl, quen en conxunto gañaron o Premio Nobel de Química do ano 1996[8][9] Inicialmente o C60 non foi descrito como nanotecnoloxía; o termo foi utilizado en relación co traballo posterior cos tubos de grafeno relacionados (chamados nanotubos de carbono e algunhas veces tamén tubos bucky) o que suxería aplicacións potenciais para dispositivos e electrónica de nano escala.

A principios da década do 2000, este campo colleitou un incrementado interese científico, político e comercial que o levou tanto á controversia como ao progreso. As controversias xurdiron en relación ás definicións e potenciais implicacións das nanotecnoloxías, exemplificado polo informe da Royal Society achega da nanotecnoloxía.[10] Os desafíos xurdiron da factibilidade das aplicacións imaxinadas polos proponentes da nanotecnoloxía molecular, que culminou nun debate público entre Drexler e Smalley nos anos 2001 e 2003.[11]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Drexler, K. Eric (1986). Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology. Doubleday. ISBN 0-385-19973-2. 
  2. Drexler, K. Eric (1992). Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computatin. Nova York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-57547-X. 
  3. Apply nanotech to up industrial, agri output, The Daily Star (Bangladesh), 17 abril 2012.
  4. Saini, Rajiv; Saini, Santosh, Sharma, Sugandha (2010). "Nanotechnology: The Future Medicine". Journal of Cutaneous and Aesthetic Surgery 3 (1): 32–33. doi:10.4103/0974-2077.63301. PMC 2890134. PMID 20606992. 
  5. Cristina Buzea, Ivan Pacheco, and Kevin Robbie (2007). "Nanomaterials and Nanoparticles: Sources and Toxicity". Biointerphases 2 (4): MR17–71. doi:10.1116/1.2815690. PMID 20419892. 
  6. Binnig, G.; Rohrer, H. (1986). "Scanning tunneling microscopy". IBM Journal of Research and Development 30: 4. 
  7. "Press Release: the 1986 Nobel Prize in Physics". Nobelprize.org. 15 de outubro de 1986. Consultado o 12 de maio de 2011. 
  8. Kroto, H. W.; Heath, J. R.; O'Brien, S. C.; Curl, R. F.; Smalley, R. E. (1985). "C60: Buckminsterfullerene". Nature 318 (6042): 162–163. Bibcode:1985Natur.318..162K. doi:10.1038/318162a0. 
  9. Adams, W Wade; Baughman, Ray H (2005). "Retrospective: Richard E. Smalley (1943–2005)". Science 310 (5756) (Dec 23, 2005). p. 1916. doi:10.1126/science.1122120. PMID 16373566. 
  10. Royal Society and Royal Academy of Engineering, ed. (xullo 2004). "Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties" (en inglés). Consultado o 13 de decembro do 2015. 
  11. American Chemical Society, ed. (1 de decembro de 2003). "Nanotechnology: Drexler and Smalley make the case for and against 'molecular assemblers'". Chemical & Engineering News (en inglés) 81 (48): 37–42. doi:10.1021/cen-v081n036.p037. Consultado o 13 de decembro do 2015. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Commons
Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría: Nanotecnoloxía Modificar a ligazón no Wikidata

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Ligazóns Externas[editar | editar a fonte]