monografia de nanotecnologia final.docx

8/21/2019 monografia de nanotecnologia final.docx

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DEDICATORIA

En el arduo camino del aprendizaje, las enseñanzas de un ilustre y dedicado

maestro Edwin Dextre Jara, que con paciencia, constancia y apoyo supo guiar a un

grupo de estudiantes con un nombre bien dicho, Ingenieros Proactivos de la

Universidad Nacional de Ingeniería, tienen resultado final en el presente trabajo el

cual se dedica con especial afecto al ya mencionado maestro e Ingeniero peruano.



PRÓLOGO

En esta monografía lo que tratamos de orientar es el desarrollo de la

nanotecnología, ya que recién esta incipiente en nuestro país y necesitamos

difundirla para el desarrollo efectivo no solo tecnológico sino también de salud,

social, ya que los beneficios son múltiples y efectivos.

Piensa en algo pequeño. Piensa en algo realmente pequeño, más pequeño que

cualquier otra cosa que hayas visto a través del microscopio del laboratorio.

Piensa en los átomos y moléculas y ahora ubícate ahí. Te encuentras en la escala

nano, donde cientos de científicos están aprendiendo acerca de los fundamentos

de esos componentes de la materia y los ponen en uso de manera beneficiosa. Esta

es relativamente un área nueva de la ciencia que ha generado entusiasmo en todo

el mundo. Trabajando bajo la nano escala se está creando nuevos productos y

tecnologías que orientan al mundo hacia un gran cambio.

Hoy en día, no se necesita ser un especialista para saber que existen nanochips que

hacen a las computadoras más veloces, sobre la existencia de materiales

nanoestructurados que aumentan la resistencia y flexibilidad de otros materiales,

sobre los LED o diodos emisores de luz que vemos en los semáforos de tráfico y

en lámparas de uso diario, sobre nanocatalizadores que contribuyen a limpiar el

medio ambiente y sobre cremas y cosméticos elaborados con nanopartículas que

mejoran sus propiedades. También es conocido que en la medicina ha habido

avances en la cura de enfermedades tratadas con medicamentos

nanoencapsulados, que el uso de nanotubos de carbón mejora las propiedades de

los materiales y que, en el futuro,



se podrá implementar la propiedad intrínseca del electrón llamada espín, para

fabricar computadoras.

Por otra parte, el entendimiento de los fenómenos a nivel teórico constituye un

reto para la ciencia básica y resulta necesario para explicar las observaciones

experimentales, enfocar los problemas conceptuales relevantes y orientar futuros

experimentos.

Los problemas científicos del mundo nano, en donde concurren diversas

disciplinas, despiertan un interés natural, intrínseco, pican la curiosidad, puesto

que al final, como en toda ciencia, la motivación primordial, el objetivo de las

nanociencias, es el conocimiento.



ÍNDICE

Introducción…………………………………………………………………….. 6

Capítulo I: Nociones fundamentales………………..……………………………7

1. Definición

2. Historia y antecedentes

Capitulo II: Tipos de nanotecnología y clasificación de nano partículas………..12

1. Tipos de nanotecnología

2. Clasificación de nano partículas

Capitulo III: Aplicaciones de la nanotecnología…………………………………18

1. Nanotecnología en la naturaleza

2. Nanoeléctrica

3. Nanotecnología en la movilidad

4. Nanotecnología en la salud

5. Nanotecnología en la energía y medio ambiente

6. Nanotecnología en el deporte7. Nanotecnología en la agricultura

Capitulo IV: Impacto en la modernidad ………………………………………52



Capítulo V: Problemática de la nanotecnología………………………………….55

Nanotecnología en Latinoamérica:

1. La nanotecnología y cuestión del desarrollo

2. La economía del conocimiento y su importancia para el desarrollo

3. La economía del conocimiento y los países en vía de desarrollo

4. Nanotecnología y los enclaves del conocimiento en Latinoamérica

- Conclusiones

Situación de la nanotecnología en el Perú:

1. Instituciones que promueven la nanotecnología en el Perú

2. Proyectos realizados gracias a la nanotecnología en el Perú

2.1.Tratamiento de aguas residuales

2.2.Nanosatélite de la UNI

2.3. Descontaminación del humedal de chancay

Capítulo VI: Beneficios y riesgos asociados a la nanotecnología………………94

Conclusiones Generales…………………………………………………………97

Bibliografía………………………………………………………………………98



Página 6 | N A N O T E C N O L O G Í A

INTRODUCCIÓN

La nanotecnología es un nuevo planteamiento centrado en la comprensión y el

dominio de las propiedades de la materia a escala nanométrica: un nanómetro (la

mil millonésima parte de un metro) viene a ser la longitud de una pequeña

molécula. A esta escala, la materia ofrece propiedades diferentes y, muchas veces,

sorprendentes, de tal manera que las fronteras entre las disciplinas científicas y

técnicas establecidas a menudo se difuminan. De ahí el fuerte carácter

interdisciplinario inherente a la nanotecnología. Con frecuencia se dice que la

nanotecnología es potencialmente “disruptiva” o “revolucionaria” por sus efectos

en los métodos de producción industrial. Se trata de una tecnología que ofrece

posibles soluciones a muchos problemas actuales mediante materiales,

componentes y sistemas más pequeños, más ligeros, más rápidos y con mejores

prestaciones. Lo que permite generar nuevas oportunidades de creación de riqueza

y empleo. También se considera que la nanotecnología puede hacer una

aportación esencial a la solución de problemas medioambientales de carácter

mundial por el desarrollo de productos y procesos más ajustados a usos

específicos, el ahorro de recursos, y la disminución de emisiones y residuos.Actualmente, se están haciendo enormes progresos en la carrera nanotecnológica,

pero en los países desarrollados, y lo ideal sería que la mayoría tenga ese

conocimiento para un desarrollo global.




CAPÍTULO

Nociones fundamentales




NOCIONES FUNDAMENTALES

1. Definición

La nanotecnología se encuentra en un campo inherentemente interdisciplinario y

emergente en el cual se conjuntan la física, la biología, la química, la ingeniería y

las ciencias sociales.

Las nanotecnología es el estudio, manipulación, aplicación, síntesis y creación de

materiales aparatos y sistemas funcionales a través el control de la materia como

su nombre lo dice a nivel nano, medida extremadamente pequeña equivalente a

10-9m o una millonésima de milímetro, el cual permite trabajar y manipular las

estructuras moleculares y su átomo; así aprovechando las propiedades físico-

químicas y nuclear de la materia a nano escala. En síntesis nos llevaría a la

posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de

átomos y moléculas, ya que cuando se trabaja a nivel nano se observa por así

decirlo un nuevo mundo trabajando conjuntamente con la mecánica cuántica

llevando al estudio de nuevos fenómenos que surgen a la nanoescala.




La nanotecnología se ha desarrollado mucho más ya que se comenzó a observar

que los materiales pueden cambiar drásticamente sus propiedades en la medida

que se reduce su tamaño, hasta ser pequeños grupos de átomos.

La nanotecnología orientada a la ingeniería química, es el aprovechamiento y

desarrollo de la misma ciencia nano, ya que el solo hecho de trabajar a nivel nano

con átomos y moléculas involucra mucho al desarrollo de la ingeniería química.

Esto conlleva a que se puede decir que uno de los desarrollos de la nueva

ingeniería química es la nanotecnología, se difiere que la nanotecnología es una

ciencia prometedora, que cambiara nuestro futuro no muy lejano, con el desarrollo

de diferentes campos de la ingeniería.

2. Historia y antecedentes [a]

Uno de los pioneros en el campo de la Nanotecnología es el Físico

estadounidense Richard Feynman, que en el año 1959 en un congreso de la

Se muestra una simulación como sería la manipulación a nanoescala

http://es.wikipedia.org/wiki/Richard_Feynman





sociedad americana de Física (American Physical Society) en Calltech, pronunció

el discurso “There‟s Plenty of Room at the Bottom” (Hay mucho espacio ahí

abajo) en el que describe un proceso que permitiría manipular átomos y moléculas

en forma individual, a través de instrumentos de gran precisión, de esta forma se

podrían diseñar y construir sistemas en la nanoescala átomo por átomo, en este

discurso Feynman también advierte que las propiedades de estos sistemas

nanométricos, serían distintas a las presentes en la macroescala.

En 1979 el químico Peter Wiles y John Abra de la Universidad de Canterbury,

Christchurch, Nueva Zelandia descubrió pequeños rollos de átomos de carbón,

que más tarde se llamaron nano-tubos. Hoy día son importantes ladrillos de

muchas nanotecnologías.

En 1981 el Ingeniero estadounidense Eric Drexler, inspirado en el discurso de

Feynman, publica en la revista Proceedings of the National Academy of

Sciences , el artículo “Molecular engineering: An approach to the development of

general capabilities for molecular manipulation” en donde describe más en detalle

lo descrito años anteriores por Feynman. El término “Nanotecnología” fue

aplicado por primera vez por Drexler en el año 1986, Su tesis doctoral realizada

en el MIT fue posteriormente revisada y publicada "Nanosystems Molecular

Machinery Manufacturing and Computation" (1992), recibiendo el premio de la

El Físico estadounidense Richard

Feynman


http://es.wikipedia.org/wiki/K._Eric_Drexler

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC348724/



http://es.wikipedia.org/wiki/MIT

http://www.e-drexler.com/d/06/00/Nanosystems/toc.html









http://es.wikipedia.org/wiki/MIT








Asociación de Editores Americanos como el mejor libro de ciencia de 1992, en

este contexto propuso el término de “ plaga gris” para referirse a lo que sucedería

si un nanobot autoreplicante fuera liberado al ambiente.

Además de Drexler, el científico Japonés Norio Taniguchi, utilizó por primera

vez el término nano-tecnología en el año 1974, en la que define a la nano-

tecnología como el procesamiento, separación y manipulación de materiales

átomo por átomo.

En 1985 los químicos Richard Smalley, Robert Cult y Harry Kroto, descubrieron

el carbono 60, una molécula de carbono de forma de pelota de football de 0.7

nano-metros, que hoy en día tiene muchos potenciales usos en nano-tecnología.

En 1997 los ingenieros de la US Company Lucent Technologies en New Jersey,

construyen un transistor de silicón de 60 nano-metros de ancho.

Otras personas de esta área fueron Rosalind Franklin, James Dewey Watson y

Francis Crick quienes propusieron que el ADN era la molécula principal que

jugaba un papel clave en la regulación de todos los procesos del organismo y de

aquí se tomó la importancia de las moléculas como determinantes en los procesos

de la vida.

Asi se muestra los inicios de esta grandiosa ciencia llamada nanotecnología, que

poco a poco se fue desarrollando y que le falta aún más por descubrir.

El Ingeniero estadounidense Eric

Drexler

http://es.wikipedia.org/wiki/Plaga_gris


http://en.wikipedia.org/wiki/Norio_Taniguchi

http://www.monografias.com/trabajos12/desox/desox.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE






http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE


http://en.wikipedia.org/wiki/Norio_Taniguchi





CAPÍTULO

Tipos de nanotecnología y clasificación de las nanoparticulas




TIPOS DE NANOTECNOLOGÍA Y CLASIFICACIÓN DE LAS

NANOPARTICULAS

TIPOS DE LA NANOTECNOLOGIA [b]

Los tipos de nanotecnología dependen desde que punto se tomen.

1. Según la forma de trabajo la nanotecnología se divide en:

A. Top- Down

El Top- Down, también conocido como reducción de tamaño, literalmente es de

arriba hacia abajo, es decir toma un sentido desde lo macro hasta lo micro ha sido

el tipo de nanotecnología más frecuente en los últimos tiempos donde los

mecanismos y las estructuras se miniaturizan hasta la escala nanométrica, el cual

ha sido muy provechosa para el desarrollo de la electrónica, en donde se vio su

uso muy constantemente.

B. Bottom- Up

El Bottom- Up, también conocido como auto ensamblado, la definición

literalmente es de abajo hacia arriba, es decir toma un sentido desde lo micro hasta

lo macro; se empieza con una estructura nanométrica, como átomo o molécula, y

mediante un proceso de montaje o autoensamblado, se crea un mecanismo mucho

mayor que el mecanismo inicial. Este enfoque muchos consideran como el único y

verdadero enfoque nanotecnológico, permite que la materia se controle de manera




muy precisa, y de esta manera podremos liberarnos de las miniaturización, como

por ejemplo están muy presentes en el campo de la electrónica.

2. Según el campo de trabajo:

A. Nanotecnología húmeda

Esta tecnología se basa en sistemas biológicos que existen en un entorno acuoso

incluyendo material genético, membranas, encimas y otros componentes celulares.

También se basan en organismos vivientes cuyas formas, funciones y evolución,

son gobernados por las interacciones de estructuras de escalas nanométricas.

B. Nanotecnología seca

La imagen hace una mejor distinción entre las formas de top-

down y bottom-up

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml




Es la tecnología que se dedica a la fabricación de estructuras en carbón, Silicio,

materiales inorgánicos, metales y semiconductores. También está presente en la

electrónica, magnetismo y dispositivos ópticos. Auto ensamblaje controlado

por computadora. Es también confundida con la micro miniaturización.

C. Nanotecnología seca y húmeda

Las últimas propuestas tienden a usar una combinación de la nanotecnología

húmeda y la nanotecnología seca. Una cadena de ADN se programa para forzar

moléculas en áreas muy específicas dejando que uniones covalentes se formen

sólo en áreas muy específicas. Las formas resultantes se pueden manipulas para

permitir el control posicional y la fabricación de nano-estructuras.

D. Nanotecnología computacional

Se observa la manipulación de las estructuras de carbono.

http://www.monografias.com/trabajos10/coma/coma.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/semi/semi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/computadoras/computadoras.shtml


http://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/control/control.shtml



http://www.monografias.com/trabajos12/magne/magne.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/semi/semi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos10/coma/coma.shtml




Con esta rama se puede trabajar en el modelado y simulación de estructuras

complejas de escala nanométrica.

Se puede manipular átomos utilizando los nano-manipuladores controlados

por computadoras.

CLASIFICACION DE LAS NANOPARTICULAS [c]

Las nano-partículas son porciones de materia diferenciada del medio en donde se

encuentran y cuya longitud se encuentra entre uno y 100 nm. A partir de esta

definición las nanopartículas pueden clasificarse en las siguientes categorías:

A. Nanopartículas de origen natural

Algunas son de origen biológico como por ejemplo muchos virus y bacterias,

otras de origen mineral o medioambiental como las que tienen el polvo de arena

Un ejemplo los microchips de un tamaño muy diminuto, lo cual

beneficia al desarrollo de la electrónica.

http://www.monografias.com/trabajos6/sipro/sipro.shtml



http://www.monografias.com/trabajos6/sipro/sipro.shtml




del desierto o las nieblas y humos derivados de la actividad volcánica o los fuegos

forestales.

B. Nanopartículas generadas por la actividad humana

Las nanopartículas consecuencia de la actividad humana pueden ser generadas de

forma involuntaria o deliberada.

- Las nanopartículas producidas de forma involuntaria son las que se producen en

ciertos procesos industriales muy conocidos tales como la pirolisis a la llama del

negro de carbono, producción de materiales a gran escala por procedimientos de

altas temperaturas (como el humo de sílice, partículas ultrafinas del óxido de

titanio y metales ultrafinos), procesos de combustión (diésel, carbón), obtención

de pigmentos, o en procesos domésticos (barbacoas, humos de aceite).

- Las nanoparticulas generadas deliberadamente se producen mediante las

nanotecnologías. Los métodos para la obtención de nanopartículas son, a grandes

rasgos, de dos tipos: llamados “top-down” y “bottom- up”, una aplicación que

hace la nanotecnología a partir de estos procesos es aumentar la resistencia de

materiales como por ejemplo el de la resina que se utiliza para acabados del

exterior del vehículo.




CAPÍTULO III

Aplicaciones de la nanotecnología




APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGÍA

1. Nanotecnología en la naturaleza[d]

os nanotecnólogos le tienen mucho cariño a la naturaleza viva, pues la naturaleza

les ofrece características e ideas únicas que se pueden aprovechar con ayuda de la

tecnología para nuestro beneficio como sociedad. En los cuatro mil millones años

de su existencia, la naturaleza ha encontrado algunas soluciones sorprendentes a

sus problemas; por ejemplo, una característica frecuente es que la materia viva se

estructura al nivel de detalle más fino, hasta el nivel del átomo, lo cual es para los

nanotecnólogos un importante objeto de estudio.

Muchos objetos en la naturaleza deben sus propiedades a la estructura

nanométrica con la que están formados, como el coral o nuestros huesos. Por

ejemplo el color iridiscente de las alas de la mariposa o del nácar se debe a que su

superficie está formada por componentes de tamaño nanométrico. Asimismo, las

hojas de la planta de loto y las alas de algunos insectos muestran una gran

repulsión al agua. Este y otros fenómenos también se explican atendiendo a las

estructuras de tamaño nanométrico que aparecen en su superficie.

A continuación mostraremos algunas características que ofrece la naturaleza a un

nivel nano.

1.1 la adherencia dentro del cuerpo humano

L




a vida existe porque sus componentes se mantienen unidos por métodos

complejos de adherencia de tipo nanotecnológico. Lo vemos, por ejemplo, en las

lesiones, como una picadura de mosquito: la picadura se vuelve roja porque se

cubre de minúsculos vasos sanguíneos a través de los cuales fluyen enjambres de

leucocitos. Las células de la zona de la picadura segregan una feromona. Según su

concentración, las células de las paredes de los vasos sanguíneos y los leucocitos

segregan moléculas adhesivas que retrasan la circulación de los leucocitos a lo

largo de las paredes de los vasos sanguíneos debido a este efecto adhesivo. Al

nivel máximo de feromona, los leucocitos se adhieren firmemente; entonces otras

moléculas adhesivas llevan estos corpúsculos de sangre a través de la pared del

vaso al punto de la picadura, donde atacan a cualquier intruso: el arte de la

adherencia llevado a la perfección. Ahora se están investigando imitaciones

nanotecnológicas de este proceso denominadas “enlace a voluntad” (“bonding on

command”), y estas investigaciones en un futuro no lejano nos ayudara no solo

para conocer mejor el cuerpo humano, sino a poder aprovechar estas

características.

El efecto de loto y Cia

Gotitas de agua en una hoja de berro, visualizadas con la ayuda del microscopio

electrónico de barrido ambiental (ESEM) de la Universidad de Basilea. El berro

mantiene sus hojas limpias con la ayuda del efecto de loto. El microscopio

electrónico de barrido ambiental ESEM muestra cómo las gotitas de agua se

escurren de la superficie de la hoja.

L

1.2




Eso se debe a la superficie vellosa de las hojas que hace que se formen gotas, que

se deslizan a alta velocidad llevándose con ellas la suciedad. El efecto de loto,

investigado ampliamente por el profesor Barthlott y sus colaboradores de la

Universidad de Bonn, se ha utilizado ya en una gama de productos, como pinturas

de exterior sobre las que el agua se desliza arrancando la suciedad. La cerámica

sanitaria que utiliza el efecto de loto es muy fácil de mantener limpia. Las hojas

de las plantas también hacen uso de otros tipos de nanotecnología. Su sistema de

regulación del agua está controlado a menudo por forisomas, músculos de tamaño

microscópico, que abren canales en el sistema capilar de la planta, o los bloquean

si ésta se lesiona. Actualmente, tres institutos Fraunhofer y la Universidad de

Giessen están intentando aprovechar estas características de los músculos de las

plantas para aplicaciones técnicas, como motores lineares microscópicos, quizás

para un laboratorio-en-un-chip. Otra de las tecnologías más refinadas a escala

atómica es el proceso de fotosíntesis, que capta la energía necesaria para la vida

en la tierra. El proceso se realiza a nivel de cada átomo. Quien pueda copiar este

proceso mediante la nanotecnología tendrá energía ilimitada eternamente.

1.3 Detalles de la apta de la salamanquesa

Los dedos de la salamanquesa le permiten adherirse a la mayoría de las superficies

y en seco. Son capaces de subir, por ejemplo, por una pared vertical de cristal.

Consiguen esta hazaña gracias a que las almohadillas de las plantas de los dedos

de los pies están formadas por unas cerdas que a su vez están terminadas en unas

puntas en forma de espátula que tienen dimensiones nanométricas. Las fuerzas




atractivas que surgen entre esas diminutas puntas y las paredes son las

responsables de su adhesión a las paredes. Estas fuerzas atractivas son relevantes a

esa pequeña escala y aunque la fuerza que cada punta hace con la superficie es

muy pequeña, consiguen multiplicar su efecto mediante la utilización de millones

de puntas.

Cada milímetro cuadrado de la superficie de la pata contiene 14.000 cerdas. Cada

cerda acaba en 1.000 puntas en forma de espátula y cada espátula mide 200 nm de

largo. Si una salamanquesa adulta (70 grms) tuviera todas sus cerdas en contacto

con una superficie sería capaz de sujetar en el aire un peso de 133 kilos.

Se observa las patas de la salamanquesa




El mundo en red: la nano electrónica

Supongamos un guionista de radio tiene que hacer un programa de

aproximadamente 4 a 5 minutos en el cual se escuchan varios sonidos en

simultaneo: “Se escucha el retumbar de las olas a orillas del Atlántico, junto a la

una fuerte brisa del mar que sopla mientras una persona viaja por una carretera

cerca al mar en un Ferrari último modelo haciendo notar su presencia con el fuerte

sonido de su motor”. Hace veinte años, acoplar sonidos de tal forma que nos

atrape en una escena descrita como la anterior habría tenido un coste inasequible

para una sola persona, y habría requerido toneladas de equipos; hoy, todo lo que

se necesita es un ordenador portátil, un pequeño escritorio y algunas horas de

tiempo. Hoy en día una enciclopedia se ha puesto en un DVD, que sustituye a 30

pesados tomos y es mucho más cómoda para una búsqueda rápida que el papel. El

programa de sonido viene también en forma no tangible en el disco duro y sus

numerosas estanterías virtuales ofrecen una gama infinita de efectos. El desarrollo

del ordenador moderno ha puesto en marcha una oleada de desmaterialización,

que también dará lugar a una reducción del consumo de energía. La disminución

de los precios del equipo y los programas informáticos ha puesto también

instrumentos maravillosos al alcance de la gente creativa con pocos recursos.




En el futuro, la biblioteca de pulsera no será nada raro, de la misma manera que

no lo serán las comunicaciones móviles interactivas.

2.Nano- electrónica

Los próximos años

La tecnología de transistores utilizada hoy en los procesadores de los ordenador se

llama CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) y se desarrolló, entre

otras cosas, para los primeros relojes de pulsera electrónicos, porque consumía

mucha menos electricidad que los sistemas antecesores. Desde los años 70, los

expertos repiten una y otra vez que la tecnología alcanzará sus límites en el plazo

de 10 a 15 años. Es cierto que esta vez la industria electrónica tiene una razón de

peso para admitir que se ha roto la tendencia a la continua miniaturización de sus

componentes: en el avance en el conocimiento del microcosmos, los elementos

constituyentes de la materia, es decir su estructura atómica, se van haciendo

visibles. Las envolturas electrónicas de los átomos son, sin embargo, los

componentes más pequeños que pueden unirse en condiciones normales para

formar estructuras técnicas duraderas. Por tanto, nos encontramos ante un límite

fundamental a la vista: un circuito no puede ser más delgado que un átomo. La

tecnología CMOS está ya desde hace tiempo sujeta a límites, a veces muy

curiosos. Los circuitos que conectan los transistores de un microprocesador son ya




tan finos que los átomos de aluminio serían inestables en tal aplicación ya que

serían arrastrados por el flujo de electrones como los guijarros en un torrente,

fenómeno que los especialistas denominan “electromigración”. La respuesta a este

problema son los circuitos de cobre, que son incluso mejores conductores y

aceleran el flujo de señales en un chip.

Actualmente los circuitos se han juntado de tal manera que se crea una capacidad

perceptible, como en un condensador. Si no se tuviera en cuenta este efecto en el

diseño del chip, éste podría desincronizarse. Algunos componentes de transistores

de chips se están reduciendo poco a poco a un tamaño de menos de 20

nanómetros, con lo cual nos situamos en el ámbito de la teoría cuántica, donde

empieza a entrar en juego el efecto de túnel. Este efecto consiste en que se

producen corrientes en los transistores más grandes donde no debería haber

corriente alguna, porque en el sistema de puertas electrónicas se dan fugas.

Aunque las corrientes sean minúsculas, al haber millones de transistores, se

producen considerables pérdidas y el procesador se calienta. Además, estas cargas

erráticas causan errores lógicos, que pueden ser fatales.

En las estructuras muy finas, el carácter ondulatorio del electrón, descrito por la

teoría cuántica, empieza a hacerse visible. Muchos científicos ven esta situacióncomo una oportunidad de desarrollar un tipo completamente nuevo de electrónica:

podría producirse un ordenador cuántico que abriría un universo matemático

totalmente nuevo.




Memoria RAM de cambio de fase.

Los dispositivos actuales de almacenamiento de datos se basan en diversas

tecnologías que tienen sus ventajas y desventajas. Los discos duros magneto-

mecánicos tienen una densidad de memoria muy alta y almacenan datos sin

necesidad de una fuente constante de corriente eléctrica, pero son muy lentos. En

cambio, las memorias DRAM (Dynamic Random Access Memory, Memoria

dinámica de acceso aleatorio) son rápidas pero necesitan “refrescar”

constantemente los datos utilizando impulsos de corriente eléctrica. Las

memorias Flash, que se encuentran, por ejemplo, en los lectores de MP3, los

teléfonos móviles y las cámaras digitales conservan los datos sin un suministro

constante de corriente, pero no son tan rápidas como las DRAM y sólo puedenusarse aproximadamente 1 millón de veces. Los futuros conceptos

nanotecnológicos de almacenamiento de datos son según las previsiones actuales

las MRAM (Magnetic Random Access Memory, Memoria magnética de acceso

aleatorio) y la memoria RAM de cambio de fase, aquí descrita. Estos nuevos

conceptos combinarán las ventajas previamente mencionadas: alta densidad de

Procesador de 64 bits de AMD

para aplicaciones de PC con 106

millones de transistores que

utilizan la tecnología de 130nm.

Fuente:

http://nanotecnologiayco

mputadoras.blogspot.com




memoria, velocidad, retención de datos sin suministro de corriente y larga vida

útil.

La materia sólida puede presentarse en dos formas extremas: en estado cristalino,

donde los átomos se disponen ordenadamente como los pinos en una explotación

forestal, o en estado amorfo, donde se sitúan irregularmente. Entre los sólidos

amorfos comunes se incluyen ciertos tipos de vidrio, como el vidrio de cuarzo. La

misma sustancia, el dióxido de silicio, puede encontrarse en su forma cristalina en

el comercio de minerales, donde se la conoce como cristal de roca. Algunos

sólidos se prestan mejor que otros a pasar del estado amorfo al cristalino y

viceversa; este cambio de fase, que se logra generalmente mediante el calor, ha

encontrado una amplia aplicación en los sistemas de almacenamiento óptico. Por

ejemplo, cuando se graba un DVD regrabable, una capa especial en el DVD

cambia su fase a nivel local de “cristalina” a “amorfa” mediante el choque térmico

de un impulso de láser, modificando así sus propiedades de reflexión, para poder

escribir una configuración de bits legible. Una exposición más larga y más fuerte

al láser transforma de nuevo las partes amorfas en cristalinas para poder volver a

escribir el DVD. Los materiales de cambio de fase, sin duda alguna, tienen por

delante una larga carrera en el campo de las memorias RAM de cambio de fase.

En éstas no se efectúa el cambio de fase por un procedimiento óptico sinoelectrónico. Mediante impulsos eléctricos cortos se consigue un material amorfo

con alta resistencia eléctrica, y con impulsos más largos, el material se vuelve

cristalino con una resistencia baja. La información se interpreta en función de la

resistencia, alta o baja, de los elementos de memoria. Con las memorias RAM de

cambio de fase deberían conseguirse densidades de almacenamiento que




permitirían almacenar un terabit en una superficie del tamaño de un sello – diez

horas de vídeo sin comprimir de la mejor calidad. Los ordenadores portátiles que

tengan esta tecnología comenzarían simplemente de nuevo donde su dueño se

hubiese parado y ya no sería necesario iniciarlos de nuevo.

Adelante con las tres dimensiones. Los chips

crecen en altura

Los rascacielos fueron la solución económica dada la escasez de suelo en

Manhattan cuando hubo que construir nuevas oficina y viviendas. Naturalmente,

la idea de la tercera dimensión también se les había ocurrido a los diseñadores de

microprocesadores, pero los intentos en este sentido fracasaron debido a toda una

serie de problemas. Sin embargo, ahora parece que la empresa Infineon AG de

Múnich ha encontrado un camino hacia la tercera dimensión porque ha logrado

producir nanotubos de carbono (CNT, Carbon Nanotubes) sobre obleas (placas de

silicio pulidas en las que se colocan los chips). Los nanotubos de carbono son

conductores de primera clase y, por ello, producen poco calor residual. También

pueden utilizarse como conexiones (VIA), que pueden también soportar tensiones

mecánicas, entre los diversos niveles de los circuitos de un microprocesador. A

largo plazo, los investigadores de Infineon consideran posible desarrollar una

auténtica tecnología tridimensional para los microprocesadores con la ayuda de




los CNT, sobre todo porque los CNT, al ser excelentes conductores de calor,

podrían también disipar el calor del interior de los chips tridimensionales.

La espintrónica: computar con el spin de los

electrones.

Los componentes espintrónicos además de las propiedades eléctricas del electrón,

también hacen uso de sus características magnéticas, su spin. El spin de los

electrones se manifiesta como un momento magnético diminuto, que reacciona de

una manera compleja en presencia de otras condiciones magnéticas, y puede así

utilizarse para funciones electrónicas. Una aplicación de la “espintrónica” o

magneto electrónica forma ya parte de nuestra vida cotidiana: los nuevos discos

duros tienen cabezales lectores de capa fina a base de “válvulas de spin”, que

gracias a la magneto resistencia gigante descubren ámbitos magnéticos muy

pequeños, permitiendo densidades muy altas de almacenamiento. En las MRAM,

los chips con memorias magnéticas, la información se almacena en el spin de las

capas magnéticas. Este avance es de gran interés para la memoria central

permanente y podría llevar a largo plazo a la sustitución de los discos duros, que

Chips crecientes en

altura.

Fuente:

http://nanotecnologi

aycomputadoras.blo

gspot.com/




funcionan mecánicamente. También se están estudiando las posibilidades de

aplicar la tecnología “espintrónica” a los ordenadores cuánticos, por ejemplo, en

la Universidad de Würzburg.

Nanotecnología en la vida cotidiana del Futuro

La sonda magnética de un microscopio debarrido de efecto túnel de spin polarizadoexplora las propiedades magnéticas decada átomo.




Para que la nanotecnología entre a formar parte de nuestra vida cotidiana, nada

externo debe cambiar radicalmente. A la gente le seguirá gustando sentarse en la

terraza de un café, incluso más que ahora. El hedor de la gasolina quemada habrá

sido sustituido por un olorcillo ocasional, apenas perceptible, de metanol, el

carburante de las pilas de combustible. El servicio será muy rápido: la

introducción del pedido en la carta electrónica pondrá en movimiento

directamente la cocina. La factura se pagará de manera muy simple: tocando con

una tarjeta de pago el símbolo euro impreso en un ángulo de la carta. Las propinas

aún se darán en metálico porque el tintineo suena muy bien, pero las monedas

serán mucho más higiénicas porque estarán recubiertas de nano partículas

antibacterianas. Las ventanas de los cafés se habrán convertido en algo muy

costoso porque cumplirán muchas funciones, con lo cual resultará que, al final,

saldrán baratas ya que serán resistentes a la suciedad y al rayado, se oscurecerán

cuando haya demasiada luz, convertirán automáticamente la luz en electricidad y

se transformarán en una gigantesca pantalla cuando haga falta (será divertido

sentarse en un café o delante de él con otra gente para ver el campeonato del

mundo). Con la nano electrónica madura son concebibles dispositivos de una

elegancia seductora, como un auténtico PDA (ayudante digital personal) en un

formato de tarjeta de crédito (no es porque no pueda fabricarse en un tamaño más pequeño, por supuesto, sino porque las manos humanas necesitan algo

manejable).

El aparato podría ser un monolito negro mate sin estructuras reconocibles, su

superficie negra recogería la luz solar y la convertiría en electricidad; sería a

prueba de rasguños y estaría cubierto con una capa finísima de diamante, debajo




llevaría una fina capa piezo-cerámica que convertiría el sonido en electricidad y

viceversa para permitir la comunicación oral. Naturalmente, también sería capaz

de transferir datos por ondas de luz y de radio. Este aparato también podría ver

mediante una lente plana y un microprocesador convertidor de imagen de alta

resolución, se iluminaría a voluntad como pantalla de visualización, y podría

convertirse en grabadora, cámara, lector de vídeo, aparato de televisión, teléfono

móvil, y, mediante el GPS, en sistema de orientación, todo en uno. Además, si se

le pidiese, sería capaz de leer, traducir y explicar el menú en un café de París,

luego encargaría en francés coloquial y finalmente pagaría la factura.

Naturalmente, el aparato reconocería las voces y huellas digitales de las personas

autorizadas para usarlo, protegiéndolas así de cualquier uso malintencionado.

3.Nanotecnología en la Movilidad

Como en otras máquinas, la nanotecnología también sustituirá la cantidad por la

calidad en el automóvil. La técnica se reconciliará con la naturaleza al conseguir

más prestaciones con menos materiales.

La nanotecnología aplicada al automóvil

Hoy en día pueden hacerse parabrisas resistentes al rayado con recubrimientos a

base de partículas duras nanométricas producidas mediante las técnicas de sol-gel.

Estos recubrimientos son completamente transparentes porque las nano partículas

son tan pequeñas que no dispersan la luz. El principio se aplica ya a las gafas,




aunque todavía no se ha perfeccionado. A la capa de recubrimiento podría dársele

una estructura de hoja de loto que facilita el auto limpiado de la suciedad. Los

parabrisas con recubrimientos de nano partículas podrían también ayudar a la

climatización del coche reflejando la radiación térmica y luminosa en mayor o

menor medida mediante un control electrónico. Aplicada a las oficinas, esta

tecnología contribuiría a ahorrar enormes cantidades de energía. La iluminación

necesaria en los coche se genera hoy ya en buena medida a base de

nanotecnología: como todo diodo emisor de luz (LED), los diodos de alto

rendimiento para luces de freno cuentan con sistemas de capa nano métricos muy

precisos que convierten la electricidad en luz con gran eficacia. Otro ventaja es

que los LED convierten la electricidad en luz visible al ojo humano casi

inmediatamente, mientras que las luces de freno convencionales con bombillas

necesitan un poco más de tiempo. La diferencia puede significar varios metros de

distancia de frenado de más o de menos. La luminosidad de los LED es tan grande

actualmente que, agrupados, pueden servir para las luces de cruce.

La pintura podría también diseñarse nanotecnológicamente de manera que actuase

como un conjunto de células solares (una opción que todavía no se ha

desarrollado).




Catalizadores de oro

La nanotecnología puede también ayudar al oro a emprender una nueva carrera.

Mientras que el oro en su estado natural es muy inferior al platino como

catalizador, el oro en nano partículas sobre un material poroso portador constituye

un catalizador muy práctico para coches, que, incluso durante el arranque en frío,

convierte los óxidos nitrosos y el monóxido de carbono en sustancias inofensivas.

El oro en nano partículas también es muy prometedor como posible catalizador

para las pilas de combustible. Todos estos progresos naturalmente también

beneficiarán a otros medios de transporte que no tienen nada que ver con el coche.

Las bicicletas por ejemplo se prestan muy bien a las aplicaciones de lananotecnología, especialmente las pilas de combustible y las células solares. Así

se podría crear un “móvil eterno”, que viajaría silenciosamente propulsado sólo

por la luz, el aire y el agua, tan ligero como una pluma gracias a su cuadro de

nano-fibra de carbono, sus luces LED y otros inventos.

Diodos emisores de luz (LED) en los semáforosahorran tiempo de servicio y energía. La amortizaciónno es superior a un año.




Oro contra el mal olor

Los catalizadores a base de nano partículas de oro también se están probando

actualmente para combatir los malos olores. En pequeños sistemas de aire

acondicionado como los de los coches, pueden evitar los olores producidos por las

bacterias del sistema. En Japón estos sistemas están ya en servicio en los retretes.

Las pilas de combustible: un dispositivo con mil

aplicaciones.

Las pilas de combustible son semejantes a las baterías: generan electricidad. Sin

embargo, mientras que los ingredientes químicos de una batería se agotan tarde o

temprano, la pila de combustible se carga constantemente de una sustancia que

genera energía. Esta sustancia puede ser hidrógeno puro u otro gas o líquido que

contenga hidrógeno, como gas natural o aceite de colza. En los últimos dos casos,

Nano partículas de oro para

nuevos catalizadores.

Fuente

http://magementyestra

te ia.blo s ot.com




hay que separar el hidrógeno en un “reformador” antes de que pase a la pila de

combustible. Cuando el hidrógeno y el oxígeno se combinan, se transfieren

electrones del hidrógeno al oxígeno. En la pila de combustible, estos electrones se

desvían a un circuito exterior, accionando así un motor u otro dispositivo. El

producto de reacción que se obtiene no es más que agua pura. Las pilas de

combustible ofrecen un alto nivel de rendimiento, que, según el tipo, es en gran

parte independiente del tamaño. Se fabrican en muchas variantes diversas. Las

aportaciones de la nanotecnología a estos sistemas pueden ser muchas, por

ejemplo: películas cerámicas, superficies nano texturadas y catalizadores de nano

partículas. En los últimos años se han dedicado alrededor de seis a ocho mil

millones de dólares al desarrollo de la tecnología de las pilas de combustible en

todo el mundo, y no hay razón alguna para poner en duda que esta tecnología dará

buenos resultados. Estos callados suministradores de electricidad pueden

fabricarse en tamaños que van de un sello a un contenedor y su utilización no se

limita, ni muchos menos, al automóvil. Para los pequeños consumidores, podría

utilizarse una mezcla no inflamable de metanol y agua como fuente de hidrógeno,

que se cargaría en los supermercados. La pila de combustible ayudará al motor

eléctrico a recuperar su posición de vanguardia como el mejor de todos los

motores posibles (el primer coche eléctrico circuló ya en París en 1881). Sólo elmotor eléctrico puede trabajar con un rendimiento de más del 90%, y sólo él

puede funcionar como generador y, al mismo tiempo, convertir la energía cinética

en energía eléctrica, por ejemplo cuando frena el coche. Naturalmente, los

materiales magnéticos de gran calidad de los nuevos motores y generadores

eléctricos están también compuestos por nano-cristales.




4. Nanotecnología en la salud

Consecuencias de un desayuno en el 2020:

¿Hay más café? Por supuesto. ¿Y zumo de naranja? Naturalmente. Pero podría

haber algo muy especial en el envase, como una “lengua electrónica” en su

interior, que probase el zumo para comprobar que no se haya estropeado.

O un sensor en el exterior, que determinaría cualquier posible falta de calcio u de

otra sustancia a partir del sudor de los dedos que sostienen el envase, falta que

podría tratarse mediante “comida funcional”: O un queso de cabra convencional -

Las pilas de combustible también seutilizarán en el hogar, suministrandotanto electricidad como calor.

Fuente: http://www.fondear.org/




la etiqueta OLED (diodo orgánico emisor de luz) del envase recomendaría el más

indicado.

El espejo del cuarto de baño puede estar equipado con tecnología nano

electrónica, de manera que dé al usuario la información que se le pida, aunque,

probablemente, se mostraría bastante reservado sobre el zumo de naranja, porque

está azucarado, y ya se sabe que el azúcar provoca caries. Otra aplicación de la

nanotecnología al cuarto de baño: una crema dental (ya disponible) que contiene

partículas nanométricas de apatita y proteína, el material natural de los dientes,

que ayuda a repararlos. Existe también ya una crema de día que contiene nano

partículas de óxido de zinc para combatir las radiaciones ultravioleta dañinas. Al

ser nano partículas, son completamente invisibles, por eso la crema no es blanca,

sino completamente transparente.

Entorno inteligente: El espejo inteligeequipado con nano electrónica da lesobre cómo lavarse los dientes.




Espías en la yema del dedo

Con la nanotecnología, la nano electrónica y la tecnología de microsistemas se

obtendrán aparatos de análisis complejos que serán asequibles para los

particulares. En adelante, bastará con un pinchazo minúsculo en el dedo para

hacerse un análisis de sangre. ¿Está bien el nivel de colesterol? ¿Se sitúa el nivel

de azúcar dentro de lo normal? Los resultados se enviarían por correo electrónico

al centro nano médico más cercano, al que podría pedirse un análisis más exacto y

donde, si es necesario, podría prepararse una medicación completamente

individual en micro-reactores. En el cuerpo, la medicación transportaría nano

partículas recubiertas de tal manera que únicamente actuasen contra el foco de la

enfermedad, consiguiendo así una precisión total en la administración del

medicamento. Los médicos siguen este tema con gran interés.




Pastillas supramoleculares

La administración de los medicamentos puede ser extremadamente sofisticada.

Estarían transportados en moléculas huecas supramoleculares (que se están

desarrollando), es decir, en contenedores a escala nanométrica con antenas a las

cuales se adhieren proteínas sensoras similares a anticuerpos. Cuando entran en

contacto con estructuras típicas del agente que provoca la enfermedad, por

ejemplo, la superficie de células cancerígenas o bacterias, se acoplan a éstas y

envían una señal a la molécula hueca, que entonces se abre y libera su contenido.

Con tal nanotecnología, podrían administrarse los medicamentos en altas dosis

directamente al foco de la enfermedad, sin perjudicar al resto del organismo.

Partículas magnéticas para la terapia del cáncer

Con trucos similares pueden dirigirse también partículas magnéticas de tamaño

nanoscópico a los focos cancerosos, que luego se calentarían mediante un campo

electromagnético alterno destruyendo así el tumor. Las nano partículas son

también capaces de traspasar el filtro denominado “barrera sangre-cerebro”, por lo

cual pueden emplearse contra los tumores cerebrales. Esta técnica, denominada

hipertermia mediante fluido magnético fue desarrollada por un grupo de trabajo

bajo la dirección del biólogo Andreas Jordania. Los ensayos clínicos están

comenzando ahora.

Los diagnósticos del mañana. Gracias a la nanotecnología, métodosque serían cada vez más costosos se pueden mantener asequibles.

Fuente _ http://www .saberviv ir.es/




Neuroprótesis

Actualmente se está probando una aplicación muy exigente de las tecnologías de

microsistemas y la nanotecnología, el injerto de retina adaptativo. Esta técnica

tiene por objeto recuperar la visión parcial en casos de ceguera causados por la

retinitis pigmentosa. El sistema consiste en una cámara minúscula colocada en la

montura de unas gafas, que transmite imágenes a un procesador de señales

especial de tipo adaptativo. El procesador transmite estos datos sin hilos al interior

del ojo enfermo, donde se ha colocado una película flexible con electrodos

miniaturizados. Estos electrodos están en contacto con la retina y le transmiten el

estímulo. Si estas pruebas tienen éxito, éste será el primer “interfaz hombre-

máquina” mundial para la vista. Hace tiempo ya que la sordera se viene tratando

mediante injertos en el caracol del oído interno. Con la nanotecnología, podrán

mejorarse constantemente los injertos de este tipo.




Asistencia a domicilio

Una mejor nutrición y una asistencia médica cada vez más completa están

prologando la longevidad de la población. Sin embargo, esta evolución, muy

deseable en sí misma, tiene también sus desventajas puesto que cada vez habrá

más gente que necesitará algún tipo de ayuda. La nano electrónica puede aportar

esta ayuda, para ello se están estudiando ideas como sensores y miniordenadores

entretejidos en la ropa que permitirían la supervisión continua del estado de salud

de las personas mayores (pulso, respiración y metabolismo). Si hay un problema,

un aparato, denominado “MediVest”, informa automáticamente al médico de

cabecera o a la familia. También puede localizarse al paciente mediante un

módulo GPS o Galileo (Galileo es el futuro sistema europeo de localización),

igualmente integrado.

Enfermeras automáticas

La “vieja Europa” todavía tiene una actitud bastante reservada respecto a la

asistencia mediante máquinas; en cambio, en Japón los robots móviles se están

acercando a la etapa industrial de producción en serie. Es muy posible que esto

permita desarrollar sistemas automáticos de asistencia para nuestra vida cotidiana;

en todo caso, se está trabajando en ello. La robótica podrá incorporar sin ningún

Injerto de retina.




problema el constante aumento del rendimiento de la capacidad de computación

de la nano electrónica.

Los nanorobots

Se han creado unos nanobots capaces de nadar en la sangre con fines médicos. Si

lo recuerdas, la idea no es nueva y fue la Universidad de Penn State en abrir fuego

con un prototipo similar, basándose unas "arañas" que buceaban por tus venas. El

principio del que nos hacemos eco hoy es muy similar, aunque el nanobot se

parece más en este caso a un pez que a un arácnido.

Como podrás suponer, los creadores de este prototipo pretenden que sea útil en el

ámbito de la medicina: la idea es que sirvan de transporte para administrar

medicamentos o construir pequeñas estructuras pieza a pieza.

5.Nanotecnología en Energía y medio ambiente

Fuente: http://bigthink.com/ideafeed/nanorobots-order-

cancer-cells-to-commit-suicide




Rompiendo con la evolución histórica de la tecnología, la nanotecnología puede

combinar el crecimiento económico con un menor consumo de materiales.

La producción nanotecnológica: más confort con menores costes de materiales.

En Europa, alrededor del 10 por ciento de la corriente eléctrica producida se

utiliza para la iluminación. Los LED (diodos emisores de luz) pueden producir

actualmente luz blanca y, por eso, pueden sustituir a la tecnología convencional.

Esta sustitución daría lugar a un ahorro considerable, porque estos diodos sólo

necesitan alrededor del 50 por ciento de la energía que consume una bombilla

normal para producir la misma cantidad de luz. La Agencia Federal del Medio

Ambiente alemana (Umweltbundsamt) ha calculado que, en el sector de la

iluminación, existe un potencial de ahorro de energía del 77%. En los hogares

europeos hay millones de televisores de tubos de rayos catódico que pronto serán

sustituidos por aparatos con la tecnología LCD (pantalla de cristal líquido) y, a

más largo plazo, también la tecnología OLED (diodo orgánico emisor de luz).

Ambas tecnologías tienen un potencial de reducción del consumo de energía del

90 por ciento. Los LED y los OLED se producen con la ayuda de la

nanotecnología. Si millones de hogares ahorran algunos kilovatios cada uno, el

resultado se mide en gigavatios: la capacidad de varias centrales eléctricas. Las

prestaciones de las pilas de combustible pueden regularse rápidamente yfácilmente. Se están utilizando ya en las viviendas los primeros calentadores de

gas natural equipados con pilas de combustible, que generan tanto el calor como

la electricidad de manera regulable. Cuando estos calentadores estén instalados en

millones de hogares, podrán combinarse a través de la red eléctrica e Internet

constituyendo así centrales eléctricas virtuales con una capacidad máxima teórica




de centenares de gigavatios. A largo plazo, el gas natural podría sustituirse por

hidrógeno obtenido de fuentes renovables. La nanotecnología puede contribuir a

estos avances con nuevos materiales y catalizadores. Las membranas cerámicas

con poros nanoscópicos son cada vez más importantes en el tratamiento de

líquidos y también para el suministro de agua potable. Con estas membranas

pueden filtrarse las bacterias y los virus de manera muy simple. La

nanotecnología convertirá la energía solar en lucrativa. Los semiconductores de

indio, galio y nitrógeno han demostrado ya que permiten construir células solares

con una eficiencia del 50%. Sin embargo, la eficiencia es sólo un criterio, la

nanotecnología también permitirá abaratar de manera drástica el coste de los

colectores de luz mediante la tecnología de capa fina o de partículas. Las muestras

de laboratorio de películas de célula solar, producidas con técnicas de capa

similares a las utilizadas para los LED y OLED, ofrecen a un rendimiento de 100

vatios por 30 gramos de material. Esta radical disminución del consumo de

materias primas en la producción energética la ha conseguido en Leipzig la

empresa Solarion. Los investigadores de Siemens afirman que las células solares

orgánicas más recientes, que pueden imprimirse sobre películas de plástico y son

muy baratas, dan un rendimiento del cinco por ciento. La capa fotoactiva tiene un

grosor de sólo 100 nanómetros y actualmente se ha conseguido ya una duraciónde varios miles de horas de luz solar. Está previsto que los primeros productos con

esta tecnología estén en el mercado para el 2005.




Electricidad a partir del calor, calor a partir de la

electricidad: la termoelectricidad

Hay una amplia gama de efectos físicos conocidos, de los que el público en

general apenas es consciente, que se han aprovechado con éxito modesto en

algunos segmentos de mercado. Por ejemplo, la bolsa refrigeradora para coches,

que enfría conectándose con el sistema de alimentación de corriente del vehículo.

Dentro de la bolsa, invisible, está la herencia que nos ha legado Jean Charles

Athanase Peltier, un sabio francés que en 1834 descubrió el efecto que ahora lleva

su nombre: un flujo de corriente a través del punto de contacto entre dos metales

diferentes produce calor en un lado del contacto y frío en el otro. Trece años antes,

el alemán Thomas Johann Seebeck había descubierto el efecto inverso, por el que

un flujo de calor a través del punto de contacto entre dos metales distintos genera

una corriente. Estos dos ilustres varones reverdecen hoy sus laureles gracias a la

nanotecnología, que, por fin, hace posible desarrollar nuevos materiales con los

cuales se aprovechan ambos efectos con buenos niveles de eficiencia. Para la

producción de tales materiales se emplean máquinas como las utilizadas para

fabricar los LED. Estas máquinas aplican una capa de cinco nanómetros de

telururo de antimonio sobre una capa de un nanómetro de telururo de bismuto y

van repitiendo esta operación hasta que se crea una película semiconductora que

hecho las delicias de Peltier y Seebeck: cuando la electricidad pasa a través de

estas capas, un lado se calienta y el otro se enfría. La película puede estructurarse

con mucha precisión, por lo que resulta muy adecuada para enfriar chips de

manera muy precisa o hacer funcionar minúsculos reactores en un “laboratorio -




en-un-chip”, en el que se reproduce DNA mediante un cambio rápido de

temperatura. Es perfectamente concebible que, dados los grandes aumentos de

eficiencia que se están consiguiendo, los elementos Peltier se conviertan en la

opción tecnológica de toda la industria del frío. Por otra parte, el que disponga de

fuentes baratas de calor, como el calor geotérmico, puede producir electricidad a

precios muy rentables con estas capas termoeléctricas. Islandia podría convertirse

en un potentado de la energía, gracias al hidrógeno generado por procedimientos

electrolíticos. En la industria química, estas técnicas podrían transformar

cantidades enormes de calor residual en electricidad, de manera silenciosa,

eficiente y casi invisible, ¡en definitiva, pura nanotecnología!

Energía termo fotovoltaica

Tecnología química de micro-reacción para la producción eficiente de sustancias, incluidas las másexóticas.

Fuente: http://www.informador.com .mx/




La técnica termoeléctrica no es el único medio de convertir elegantemente el calor

residual en electricidad. El procedimiento termofotovoltaico (TPV) utiliza la

radiación térmica, la radiación infrarroja de los objetos calientes, que es invisible.

La nanotecnología se aplica a las estructuras de los emisores, que adaptan el

espectro de la fuente de calor a la sensibilidad espectral de las células

termofotovoltaicas.

6. Nanotecnología en el deporte

Los avances nanotecnológicos no tardaron en extenderse al deporte.

La empresa norteamericana Nano Dynamics lanzó un proyecto que tiene como

protagonista a una pelota de golf que según ellos dicen, promete reducir de forma

dramática los giros y movimientos a los que estas pueden estar sujetas en un

partido. Ellos aseguran haber descubierto cómo alterar los materiales en una

pelota de golf a nivel molecular para que el peso dentro se mueva menos mientras

gira la pelota y así lograr que la misma recorra un trayecto más recto hacia el hoyo

correspondiente.

Este no es el único deporte en los que la mano mágica de la nanotecnología

influyó de manera determinante, también en el tenis, un deporte de muy alto nivel

tanto técnico como material (raquetas, pelotas, zapatillas, superficies, etc.).

Actualmente la empresa Wilson utiliza esta nueva tecnología para fabricar pelotas

que tardan un mayor tiempo en desinflarse así poder acelerar los golpes y los




servicios de jugadores como Rafael Nadal o Andy Roodick, como para que el

resto de las personas ni siquiera podemos ver la pelota .En fin, se prevé que a

partir de ahora la nanotecnología empezará a tener más participación dentro del

deporte ya que de a poco va a ser posible fabricar productos más fuertes y más

rápidos que de costumbre.

7.Nanotecnología en la agricultura.

Como sabemos, la agricultura tiene una gran importancia ya que es la base del

sustento de los más de 7000 millones de habitantes de nuestro planeta . Los

insectos, las plagas y las malas hierbas producen una gran cantidad de pérdidas

anuales que algunos estudios estiman entre el 13 y el 14% de la producción total

agrícola.

El futuro de la industria agrícola puede pasar por usar estos materiales como nano

pesticidas, nano fungicidas y nano herbicidas y algunas empresas ya los

estás desarrollando. En definitiva, la aplicación de la nanotecnología a

la agricultura es una alternativa más respetuosa con el medio ambiente para el caso

concreto del control de insectos y plagas que los métodos químicos que tantos

problemas medioambientales han generado.

http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2011/10/30/nanotecnologia-en-la-alimentacion/


http://www.fao.org/docrep/004/y3557s/y3557s06.htm



http://documenta.wi.csic.es/alfresco/downloadpublic/direct/workspace/SpacesStore/870a9e1a-1aa8-4f09-87fb-06829d324e63/IC009.pdf








Visiones

Nanotubos de Carbono

Los Nanotubos de Carbono fueron descubiertos en Japón por S. Iijima en 1991,

publicado en la revista Nature 354, 56 (1991), durante los trabajos de

investigación sobre fullerenos. El gran impacto de los materiales nano

estructurados es debido a que su gran superficie mejora sus propiedades y abre

caminos a una amplia diversidad de nuevas aplicaciones. Por eso, han atraído y

están atrayendo un considerable interés como constituyentes de nuevos materiales

y dispositivos nanoscópicos.

Los nanotubos de carbono (CNTs) están constituidos por redes hexagonales de

carbono curvadas y cerradas, formando tubos de carbono nanométricos con unaserie de propiedades fascinantes que fundamentan el interés que han despertado en

numerosas aplicaciones tecnológicas. Son sistemas ligeros, huecos y porosos que

tienen alta resistencia mecánica, y por tanto, interesantes para el reforzamiento

estructural de materiales y formación de cadenas de bajo peso, alta resistencia y

elasticidad.

Electrónicamente, se ha comprobado que los nanotubos se comportan como hilos

cuánticos ideales mono dimensionales con comportamiento aislante,

semiconductor o metálico dependiendo de los parámetros geométricos de los

tubos. Otra más de sus interesantes propiedades es su alta capacidad de emisión de

electrones. En este campo, su interés radica en que sean capaces de emitir

electrones a 0.11 eV de energía mientras que los mejores emisores de electrones




utilizados en la actualidad emiten en un rango entre 0.6 y 0.3 eV. Además del

estrecho rango de emisión de energía, los CNTs presentan otras ventajas respecto

a los cristales líquidos utilizados en las pantallas planas como: amplio ángulo de

visión, capacidad de trabajar en condiciones extremas de temperatura y brillo

suficiente para poder ver las imágenes a la luz del sol.

Otra de sus aplicaciones como emisores de electrones es su utilización en la

fabricación de fuentes de electrones para microscopios electrónicos. En el campo

de la energía, los CNTs pueden ser usados para la preparación de electrodos para

supercondensadores y baterías de litio, para el almacenamiento de hidrógeno y

como soporte de catalizadores de platino en pilas de combustible. En aplicaciones

biomédicas están siendo utilizados en sistemas de reconocimiento molecular,

como biosensores y para la fabricación de músculos artificiales. Otra de las

aplicaciones de los CNTs son para la producción de materiales de alto valor

añadido, con propiedades estructurales y funcionales mejoradas.

Fuente: http://www.hd-

tecnologia.com/




CAPÍTULO V




Impacto en la modernidad

IMPACTO EN LA MODERNIDAD

Se cree que muchos de los problemas actuales como los tecnológicos, médicos,

sociales, ambientales, etc., quedarán atrás gracias a la nanotecnología, esta ciencia

reduciría enormemente el costo de las cosas, además de que contribuiría a la

detección temprana de enfermedades gracias a los instrumentos médicos que se

podrían fabricar para dicho fin, la cura de enfermedades además de la protección

del medio ambiente gracias a la reducción en la explotación de los recursos

naturales ya que disminuiría la demanda de estos en la construcción de edificios,

creación de aparatos… y la disminución del fenómeno de calentamiento global

provocado en mayor proporción por la sobreexplotación de combustibles fósiles.




La nanotecnología se posiciona como la ciencia del futuro, las proyecciones

hechas por los científicos plantean que en unos años se podría contar con los

primeros carros voladores, esto causaría una revolución el transporte; también se

está trabajando en la propiedad de invisibilidad de las cosas, ya se han logrado

grandes avances en el tema al lograr la invisibilidad parcial de un microchip pero

lo que se quiere lograr va más allá, todo apunta a la invisibilidad total y vamos por

buen camino; se proyecta la construcción de edificios, puentes, toda clase de

estructuras, aparatos y hasta la elaboración de autos indestructibles a partir de los

nanotubos, se ha planteado la posibilidad de crear una especie de ascensor

espacial, pero ¿cómo es esto? Sí, es posible, ya que los nanotubos son materiales

de altísima resistencia capaz de soportar las fuerzas que intervienen en el proceso

de salida de la tierra, esto sustituiría lo altísimos y perjudiciales costos no sólo

económicos por la cantidad de combustible que demanda un cohete para salir al

espacio sino los que se generan al medio ambiente. Además de todo lo anterior un

grupo de científicos adelantan estudios sobre la posibilidad de dominar la energía

solar para transformarla en energía nuclear sostenible, segura, de bajos costos,

eterna e ilimitada, esto reduciría los altísimos impactos al medio ambiente por el

uso de los combustibles fósiles como fuente de energía, se plantea que dentro de

30 años ya se inicie con los primeros generadores de esta energía a gran escala.

Podemos afirmar que la nanotecnología proporcionará al mundo un avance

gigantesco en todos los sectores de desarrollo del mundo, hasta se habla de una

muy probable Tercera Revolución Industrial, esto no sólo tendrá efectos en la

tecnología sino también afectará directamente la economía mundial, el medio




ambiente, la sociedad: política, cultura, salud, educación; en fin, si lográsemos

dominar la materia lograríamos el dominio de todo.

Para concluir, pese al desarrollo mundial que traería la nanotecnología se han

estudiado algunos riesgos que se podrían presentar tras su implementación, tales

como guerras o disputas por el control de esta (nanotecnología) esto ocasionaría la

invención de armamento muchos más poderosos para tal fin, además de la

revolución económica y social que se desencadenaría. Pese a esto riesgos, la

nanotecnología sigue un desarrollo vertiginoso y si se hace un balance, según un

documental de la BBC para History Chanel son más los beneficios que los

impactos negativos que podría ocasionar, son sólo riesgos a los cuales se les

podría formular planes de prevención y/o contingencia y protocolos de manejo de

estos.




CAPÍTULOⅤ

Problemática de la nanotecnología

NANOTECNOLOGÍA EN LATINOAMÉRICA

Resumen

Mucho se ha escrito sobre la nanotecnología en los últimos años, sobre todo en lo

relacionado a su revolucionario significado para la ciencia y sus aplicaciones que,

según se argumenta, plantean la posibilidad de cambiar profundamente el mundo

en que vivimos. No obstante, muy poco se ha escrito acerca de cómo la

nanotecnología se incorpora al contexto de la economía del conocimiento y las




fuerzas impulsoras detrás de esta dinámica. En el artículo, los autores analizan la

intención del Banco Mundial de desarrollar las Iniciativas Científicas Milenio

como Centros de Excelencia en Latinoamérica, con el objetivo de incrementar la

competitividad y promover el crecimiento económico, que son entendidos por el

Banco Mundial como prerrequisitos del desarrollo. De igual forma, se exponen las

implicaciones del régimen de patentes que terminan modificando la trayectoria de

esta tecnología revolucionaria.

Palabras clave: nanotecnología, Latinoamérica, economía del conocimiento,

iniciativas científicas milenio, desarrollo.

Abstract

A great deal has been written in recent years about nanotechnology, its

revolutionary significance for science and real – world applications that are touted

as being capable of profoundly transforming the world in which we live. Yet very

little has been written about how they are incorporated into the context of the

knowledge economy. In this article, the authors analyze the World Bank's

intention to develop Scientific Millennium Initiatives as Centers of Excellence inLatin America to boost competitiveness and encourage economic growth, which

is understood by the World Bank as a requirement for development.

Nanotechnology is a strategic area within these projects. However, the authors

conclude that rather than leading to development, and as a result of the patent




system, these centers are more likely to become knowledge enclaves with little

impact on the real development challenges of the region.

Key word: nanotechnology, Latin America, knowledge economy, scientific

millennium initiatives, development.

Introducción

De unos años para acá se ha escrito mucho sobre nanotecnología, sobre todo

respecto a su revolucionario significado para la ciencia y sus aplicaciones que,

según se argumenta, plantean la posibilidad de cambiar profundamente el mundo

en que vivimos. Muy poco, sin embargo, se ha publicado sobre el

posicionamiento de la nanotecnología dentro del amplio contexto del desarrollo.

Una aproximación, para situar a la nanotecnología en este contexto, es examinar

cómo ésta se incorpora al paradigma de la "Economía del Conocimiento". El

artículo trata sobre el impulso a las nanotecnologías por el Banco Mundial en el

contexto latinoamericano y en relación a la economía del conocimiento.

En la primera parte presentamos los conceptos con los cuales esta nueva

tecnología es descrita, tanto por sus promotores como por aquellos que claman

por un mayor análisis sobre sus implicaciones. En la segunda parte se exploran, en

contexto histórico, algunos aspectos de la evolución teórica del concepto de

desarrollo, como base para analizar el estatus que el Banco Mundial le da a la

nanotecnología como un mecanismo clave de las economías del conocimiento. En

la tercera parte se discute cómo el uso del conocimiento, a manera de herramienta




para promover el crecimiento económico, se incorpora al régimen global de

comercio y al de protección de patentes. En la cuarta parte se explora la

experiencia del desarrollo de la nanotecnología latinoamericana bajo la guía del

Banco Mundial y se examinan los recursos comprometidos para el desarrollo de

los "enclaves del conocimiento", así como los retos que enfrentan los países de la

región al intentar integrar un mecanismo tecnológico de arriba hacia abajo en

áreas donde la infraestructura y la base educacional son menos que ideales.

1. Nanotecnología y la cuestión del desarrollo

El debate del desarrollo ha existido por décadas, con definiciones creadas,

rechazadas y reformuladas. A pesar de que el éxito económico se encuentra al

centro de la política institucional del desarrollo, hoy en día parte importante de los

teóricos y practicantes del mismo favorecen una perspectiva más amplia que

incluye al medio ambiente, los problemas de género, el trabajo, la cultura y otros

aspectos relacionados con el cambio social, sobre todo en lo referente al

mejoramiento de la calidad de vida de los ciudadanos.




La emergente revolución en las nanociencias y la correspondiente nanotecnología

representa, quizás, una de las más profundas revoluciones tecnológicas que la

humanidad ha experimentado, con el potencial de hacer que la materia manifieste

propiedades desconocidas en la escala molecular, entonces ¿Cuál sería el papel de

las nanotecnologías en el desarrollo, y en particular de los países en vías de

desarrollo?

Al describir esta nueva industria, los proponentes usualmente citan el potencial

que tiene la nanotecnología para que los países en desarrollo resuelvan sus

innumerables problemas, desde los relacionados con la purificación del agua,

pasando por la generación de energía, hasta su uso en la medicina. Otra ventaja de

la nanotecnología se relaciona con las nuevas oportunidades económicas que

potencialmente puede generar. Consecuentemente esta tecnología es vista como

una forma de "alcanzar" a los países industrializados. Revisando este debate, el

Centro de Bioética de la Universidad de Toronto, en Canadá (UTJCB), y el

Equipo de Tareas sobre ciencia, tecnología e innovación del Proyecto Milenio de

las Naciones Unidas, hablan sobre los beneficios que esta tecnología puede

ofrecer al desarrollo, aunque no abundan en los detalles de cómo hacerlo

(Salamanca, et al., 2005; Juma y Yee – Cheong, 2005).1 Los autores consideran a la

tecnología como neutral, posible de ser aplicada en cualquier contexto, y observan

la falta de desarrollo como resultado de la insuficiencia tecnológica. De esta

forma, las nanotecnologías aparecen como una posible solución. En contraste,

existe otra perspectiva contenida, por ejemplo, en los argumentos del Grupo ETC

(2003) y en Invernizzi y Foladori (2005), que ve a la tecnología en su contexto y

favorece un análisis socioeconómico.

http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S0188-45572009000200014&script=sci_arttext#notas







La nanotecnología es ciertamente una vía que representa un gran potencial para el

desarrollo. Aquí argumentamos que dicho potencial está muy lejos de lograrse si

no se toma en cuenta el contexto. Los avances tecnológicos, sin importar qué tan

revolucionarios sean, no garantizan una mejora en las condiciones de vida de los

pobres o los trabajadores. Inclusive, en aquellos contextos en donde la

nanotecnología puede ser totalmente integrada a los planes de desarrollo de los

países pobres, las estructuras socioeconómicas muy probablemente no van a

cambiar, como consecuencia de una estructura de clases que reproduce la

inequidad y como resultado de la falta de planeación progresiva para generar

mecanismos a favor de las necesidades de la población. En un contexto de tal

naturaleza nuevas tecnologías, como las nanotecnologías, pueden incrementar el

aislamiento tecnológico y socioeconómico de los pobres e incrementar la

desigualdad, inclusive a pesar de las posibles mejoras en algunos indicadores,

como por ejemplo la competitividad.

2. La economía del conocimiento y su importancia para el desarrollo

La carrera global por el desarrollo industrial se vuelve cada vez más dependiente y

se basa más en el proceso de "transformación productiva," la conversión

tecnológica del aparato productivo industrial. En este contexto, la nanotecnología,como la próxima revolución industrial, es vista como un terreno fértil para

impulsar el desarrollo en los países pobres. Sin embargo, para poder integrar a la

nanotecnología como una herramienta del desarrollo es necesario entender

algunos de los marcos teóricos que rodean la noción misma del desarrollo. La

discusión acerca de qué es el desarrollo es muy amplia y se halla asociada a varias




corrientes teóricas. A manera de síntesis mostramos algunas de las posiciones

sobresalientes en la noción de desarrollo.

Una de los más importantes, y también primeros marcos conceptuales, proviene

de los trabajos de W.W. Rostow. Su concepto de desarrollo fue directamente

relacionado con el crecimiento económico, la modernización y la industrialización

y con el alto consumo en masa como indicador de progreso. Presumiblemente, los

países subdesarrollados tendrían que pasar por cinco etapas para industrializar sus

economías: tradicional, transición, despegue, hacia la madurez y alto consumo en

masa (Rostow, 1960).

R. Prebisch elaboró su concepto de centro – periferia, usando el análisis del

deterioro de los términos de intercambio como resultado del cociente entre el

índice de precios de los productos de exportación y el índice de precios de los

productos de importación. Para mediados del siglo XX, los términos de

intercambio se deterioraron para los países latinoamericanos que exportaban

materias primas, a razón del monopolio de los compradores de los países

desarrollados y de las relaciones desiguales de poder (excepto para los que

exportaban petróleo). Ello tuvo un impacto decididamente negativo en el proceso

de industrialización para estos países. A partir de su análisis, Prebisch, concluyóque los problemas del subdesarrollo en Latinoamérica tenían orígenes

estructurales (Prebisch, 1950, 1984).

En contraste con esa posición, P. Baran (1957) argumentó que el desarrollo del

subdesarrollo en los países pobres fue perpetuado por la distribución de poder

desigual entre las clases, el control sobre la pulsvalía en todas sus formas y la




inhabilidad de dichos países para poder competir con los países capitalistas

avanzados.

La actual corriente del crecimiento económico, que se sostiene endeblemente a

razón de la crisis económica mundial, se basa en ideas postuladas desde la teoría

económica neoclásica. Primero Hayek (1944) y posteriormente Friedman (1962,

1980), argumentaron que la liberalización del comercio y la integración de las

economías nacionales son precondiciones para fomentar el crecimiento

económico; siempre y cuando las economías puedan competir exitosamente en ese

mercado. Durante la dictadura militar en Chile esta teoría fue puesta en práctica

para presumiblemente promover el crecimiento económico (Cypher, 2005;

Valdés, 1989).

La idea de que el desarrollo es equivalente al crecimiento económico ha sido

desafiada por los proponentes de una definición más amplia de desarrollo. Dentro

del marco, un incremento en el ingreso es observado como un medio para lograr

el desarrollo, pero nunca el objetivo final por sí mismo (Sen, 1988; Streeten,

1981). A partir de este tipo de enfoque el Programa de las Naciones Unidas para

el Desarrollo (PNUD), en su reporte de 1990, creó un definición más comprensiva

de lo que el desarrollo humano significa: el proceso de ampliación de las opcionesde la gente (PNUD, 1990). A través del tiempo la noción de desarrollo se ha

movido más allá de los parámetros económicos para incorporar aspectos del

medio ambiente, género, etnicidad y formas sustentables de vida (Ahooja – Patel,

1982; Chambers y Conway, 1998, 1995 y Chambers, 1987).




No obstante, es muy necesario señalar que la idea hegemónica de lo que el

desarrollo significa aún se encuentra dentro de un marco primordialmente

económico. En la agenda de las agencias internacionales de desarrollo, como el

Banco Mundial y el Fondo Monetario Internacional; el desempeño económico

permanece al centro, como principal preocupación de las políticas recomendadas

por estos organismos. Hay cierto reconocimiento de que existen elementos no

económicos relacionados al desarrollo, como cambios en la cultura, el medio

ambiente y otros, aspectos que se subsumen al enfoque económico:

El Banco ha enfocado su apoyo para la agenda del desarrollo basado en dos

pilares principales para reducir la pobreza, la creación de un ambiente adecuado

para la inversión, la creación de empleos, el crecimiento sostenido, la inversión en

la población pobre y el empoderamiento de éstos para participar en el desarrollo

(Banco Mundial, 2005a:s/n).

En el entendimiento del desarrollo como equivalente de crecimiento económico,

el incremento en la producción de bienes de alta tecnología en los países

desarrollados ha sido evidente desde los noventa. Se ha originado así la aplicación

del término "economía del conocimiento" o "sociedad de la información" para

referirse a una economía en la cual la innovación y el conocimiento son lasfuerzas motrices. El Banco Mundial define a la economía del conocimiento de la

siguiente manera:

La economía del conocimiento es aquella en la que los factores de conocimiento

adquieren, de manera deliberada, más importancia que el capital y los factores de

trabajo; y donde, además, la cantidad y sofisticación del conocimiento que




permean a las actividades sociales y económicas alcanzan niveles muy altos

(World Bank, 2007: 14).

El Banco Mundial tiene una clasificación jerárquica de países acorde al porcentaje

de alta tecnología que contienen sus productos de exportación. Los productos de

alta tecnología son considerados como los que incorporan intensivamente

Investigación y Desarrollo (I+D), esto incluye computadoras, farmacéuticos,

instrumentos industriales, maquinaria industrial y productos aeroespaciales, entre

otros. En el 2004, por ejemplo, 34% de las exportaciones de Irlanda fueron

productos de alta tecnología; en Corea del Sur, 33%; en Estados Unidos 32%;

pero en Latinoamérica, Chile exportó sólo 5%; Brasil 12% y México

21%2 (Banco Mundial, 2006). El análisis del Banco Mundial sugiere que la I+D

tiene un papel esencial en el desarrollo. Por consiguiente, una fuerte inversión en

I+D resulta, presumiblemente, en una mayor innovación productiva y mejora en la

competitividad internacional que, finalmente, es el camino que los países en vías

de desarrollo deben seguir.

Organizaciones como el Banco Mundial, la Organización para la Cooperación y el

Desarrollo Económico (OCDE) y la Organización Mundial de Comercio (OMC)

ven el conocimiento y la innovación como prerrequisitos necesarios para eldesarrollo de los países del Tercer Mundo. En esencia, la transformación del

aparato industrial en los países atrasados descansaría sobre la aludida economía

del conocimiento (Banco Mundial, 1999).

Los esfuerzos para impulsar la nanotecnología se inscriben en el concepto general

de la economía del conocimiento, en donde se piensa que sus pilares incrementan







la competitividad de los países y que, por consiguiente, les permite promover el

crecimiento económico, entendido como sinónimo del desarrollo (World Bank,

2007: 167). Sin embargo, dentro de ese contexto es necesario plantearse varios

cuestionamientos, ¿Puede esperarse que esta revolución tecnológica tenga

resultados diferentes de aquellas que la precedieron, como la biotecnología, o la

informática? O ¿Será una nueva forma de crear ganancias que ignoraran los

intereses de la mayoría de la gente que vive en los países en vías de desarrollo?

3. La economía del conocimiento y los países en vías de desarrollo

Los países desarrollados están exportando crecientemente productos de alta

tecnología. Al final del siglo XX el porcentaje de esos productos se encontraba

entre 18% y 25% para la Unión Europea, Japón y los Estados Unidos ? sin incluir

a Irlanda con 38% (PNUD, 2006). La manufacturación de productos de alta

tecnología es observada como evidencia de la transición hacia la economía del

conocimiento. En la promoción de la importancia teórica del conocimiento,

grupos y organizaciones como el Foro Económico Mundial y el Banco Mundial

crearon índices de competitividad y crecimiento y tablas que clasifican a los

diferentes países de acuerdo a su posición con la economía del

conocimiento.3 Existe, además, una metodología para medir el posicionamiento de

los países en la economía del conocimiento global que el Banco Mundial

denomina: Knowledge Assessment Methodology (KAM).4












En el mundo capitalista, la capacidad de promover el desarrollo a través del

conocimiento requiere que éste se oriente hacia y para el servicio del sector

privado, para de así promover innovaciones que se traduzcan en ventajas

comerciales. La economía del conocimiento implica el dinamismo de la triada

conformada entre educación + innovación + competitividad. Lo anterior significa

una tendencia creciente hacia la privatización de la educación y su

posicionamiento al servicio de los negocios. Al mismo tiempo, los esfuerzos

empresariales tienen que crear ventajas competitivas internacionales. El resultado

es que el mercado, como la fuerza ciega detrás de la competencia, termina

orientando la producción. A pesar que todos los debates actuales relacionados con

innovación y economía del conocimiento se refieren a "la innovación con

equidad" o a la "competitividad con sustentabilidad" y términos similares, la

realidad es que todas las formas de planeación económica siguen siendo reguladas

por las incontrolables fuerzas del mercado. Queda por ver, en las décadas por

venir, si los economistas que implementan las políticas de desarrollo en los países

en vías de desarrollo podrán, en el mencionado contexto, alcanzar la reducción de

la inequidad y la pobreza.

¿Cómo, entonces, puede esta dinámica ser incorporada a países que

históricamente han sobrevivido a partir de exportaciones con muy poco o nada de

valor agregado? Es uno de los asuntos que los entusiastas proponentes de la

economía del conocimiento deben enfrentar. Mientras que en los países

desarrollados las condiciones infraestructurales, la educación y las habilidades en

Ciencia y Tecnología (C+T) han sido construidas durante décadas y,

particularmente, con atención sobre los cambios tecnológicos que han ocurrido en




campos como la informática, las computadoras, la biotecnología y las

telecomunicaciones, en los países en desarrollo nunca ha habido las condiciones

infraestructurales ni las condiciones subjetivas de la capacitación profesional

adecuadas para embarcarse en el camino de la economía del conocimiento. La

"solución" que se propone es, entonces, un mecanismo top – down o un plan de

desarrollo de "enclaves del conocimiento". A partir de ellos, los países en

desarrollo crearían "Centros de Excelencia", institutos o cuerpos de investigación

con pocos investigadores, pero con recursos significativos, y con una fuerte

relación con la industria.

Durante los ochenta, el Banco Mundial concentró sus esfuerzos en la

liberalización financiera. Por ello se eliminó la posición de Asesor Científico del

Banco Mundial, para abrazar la idea de "libre comercio para el desarrollo".

En 1994, la OMC acogió el régimen mundial de patentes o ADPIC (El Acuerdo

de la OMC sobre los Aspectos de los Derechos de Propiedad Intelectual

relacionados con el Comercio) con la intención de garantizar la protección de

patentes en las operaciones mundiales de comercio. Las ADPIC colocan un

estándar mínimo para muchas formas de regular la propiedad intelectual. Las

ADPIC también crearon un sistema legal y un mecanismo para solución decontroversias, incluyendo sanciones, para países que no cumplan con dicha

legislación. La protección de patentes para el desarrollo de nuevos productos

tecnológicos permite al dueño fijar precios de monopolio por un periodo de 20

años (OMC, 1994). En este sentido, la OMC, con sus ADPIC, asegura que




grandes compañías que poseen la mayoría de las patentes aseguren su futuro a

partir de precios de monopolio.

En 1991, el Banco Mundial ya hablaba sobre la importancia decisiva de la

inversión en factores intangibles que permitieran la acumulación del conocimiento

para promover el desarrollo como lo son la educación y la innovación (World

Bank, 1991: 33 – 35). Posteriormente el reporte de desarrollo del Banco Mundial

1998/99 llevó el subtítulo de Conocimiento para el Desarrollo, refiriéndose a la

distancia existente entre el conocimiento de los países ricos y los subdesarrollados

(Masood, 1999). La base para el cambio fue el reconocimiento de que la

liberalización económica de 1980 no obtuvo los resultados que se esperaban para

los países en desarrollo. De hecho, ocurrió todo lo contrario, terminó

incrementando su deuda externa y debilitando su posición económica. El Banco

también indicó que el régimen de patentes no resultó en la promoción de la

investigación privada en áreas con mayor impacto en el desarrollo. Los

mecanismos del mercado no fueron suficientes para crear los incentivos para

investigación en áreas con poco retorno de utilidad como en el caso de las

llamadas enfermedades de los pobres, los fármacos contra la malaria en este

sentido resultan ilustrativos. En estos casos, el Banco Mundial recomendó que

fondos públicos fueran dirigidos como subsidios para ese tipo de investigación

(Nature, 1988); además, mostró preocupación por la extensión de los derechos de

propiedad intelectual más allá de los productos y para cubrir los logros en el área

de biotecnología (Butler, 1998). De acuerdo con el Banco Mundial, el curso de

acción propuesto a finales de los noventa fue incorporar los temas de innovación

de C+T y la transferencia tecnológica como objetivos claves del Banco en los




países en desarrollo. Actualmente existe un programa administrado por el Banco

titulado Knowledge for Development: Capacity Building for the Knowledge

Economy (lanzado formalmente de manera paralela al reporte de 1999,

Conocimiento para el Desarrollo), cuyo propósito es ayudar en la transición de los

países subdesarrollados hacia la economía de conocimiento (World Bank, s/f).5

4. Nanotecnología y los enclaves del conocimiento en Latinoamérica

Desde el fin de los años noventa, el Banco Mundial y varias otras instituciones

han planeado la creación de una red global de Iniciativas Científicas Milenio

(ICM). Éstas tienen la función de ser centros de excelencia en los países

subdesarrollados, con el objetivo de promover la investigación en C+T en

igualdad de circunstancias de infraestructura y recursos que en los países

desarrollados (Macilwain, 1998). Los centros de excelencia en innovación

tecnológica forman parte central en la transición de los países subdesarrollados a

economías del conocimiento dentro del programa Conocimiento para el

Desarrollo del Banco Mundial (véase Kuznetzov y Dhalman, 2008 para el caso de

México; Rodríguez, Dhalman y Salmi, 2008, para el caso de Brasil y World Bank,

2007 para otros países).

El proyecto chileno fue el prototipo.6 En 1999, el gobierno de Chile creó la

Comisión Científica Nacional para las Iniciativas Milenio con el objetivo de

incrementar las capacidades en la investigación científica (DORCH, 1999); poco

después, el Banco Mundial proporcionó un préstamo de cinco millones de dólares












por el primer periodo de dos años y medio, que se suplementó con diez millones

de dólares del presupuesto nacional (ICM, s/f a). Los objetivos de las ICM eran:

...promover el crecimiento en las capacidades de investigación científica,

empleando y estimulando el mejor talento en el país, como un factor clave para el

desarrollo socio – economico sostenido. El Programa anticipa que la creación de

los Centros Científicos de Excelencia permitiran la creación de Institutos

Cientificos y Núcleos Científicos bajo un proceso transparente y competitivo.

Dichos centros buscarán el desarrollo de investigación cientifica de vanguardia, la

capacitación de científicos y el establecimiento de connexiones con los sectores

productivos y la formación de otros acuerdos institucionales (ICM, s/f a).

En lugar de ajustar las líneas de investigación al plan nacional de desarrollo o a un

proyecto específico, el programa funcionaba para identificar chilenos con talento

para impulsar investigación en áreas en las cuales dichos científicos estaban

interesados. Esta política científica podría parecer elitista, pero se basaba en la

idea de que cualquiera que fuera la orientación de la innovación, siempre se

traduciría en un incremento en la competitividad internacional y, por tanto,

garantiría el desarrollo (entendido éste como la obtención de espacios en el

mercado internacional para promover el proceso de crecimiento económico). A pesar de que términos como "desarrollo sustentable", "combate a la inequidad y

pobreza", y otros, fueron incluidos con la idea de humanizar los conceptos de

innovación y competitividad, es claro que la idea de desarrollo detrás de este tipo

de proyectos es que al incrementar la competitividad se incrementa la riqueza y

que automáticamente tal riqueza es distribuida. Otra forma de justificación es el




argumento de que sin un incremento en el capital no hay posibilidad de una

distribución; y en cualquier caso, son las políticas de distribución de la riqueza y

no las de innovación, las responsables de combatir la pobreza y la inequidad. En

ese sentido, las responsabilidades son separadas, pero la reducción de la pobreza y

la inequidad está directamente relacionada con un incremento en la reserva

monetaria.

Otros objetivos de la ICM de Chile incluyó el atraer talentos del extranjero y

controlar la fuga de cerebros. En tal caso, el plan del Banco Mundial en Chile,

implementado como un proyecto piloto, es de naturaleza top – down (de arriba

hacia abajo). Los Centros de Excelencia fueron creados para los más distinguidos

científicos, con la esperanza que ellos facilitarían alianzas con la empresa privada

y dirigieran la innovación productiva doméstica. Aunque el espíritu del plan era el

de crear condiciones para que los científicos se quedaran en Chile y no migraran

es debatible, si esto podía lograrse por la vía de los enclaves de excelencia, con

poco apoyo y sin una reforma complementaria en la educación básica, media y

superior para nutrir y suplir el plan de la innovación tecnológica de largo plazo.

Estos enclaves de excelencia tenían que sobrevivir en un país donde sólo 0.6% del

Producto Interno Bruto (PIB) es destinado a la C+T; una figura muy baja, apenas

unas décimas por encima de lo que destina México y claramente inferior a lo que

destina Brasil (0.95%). El porcentaje es bajo en comparación con lo que dedican a

C+T los países desarrollados. Estados Unidos, por ejemplo, sin ser de los más

significativos, destina 2.7%. Países como Corea del Sur, que han despegado en las

últimas décadas, destina 2.6%. México, por otro lado, destinó sólo 0.41% del PIB

en 2005 (OECD, 2005); para 2007 la cifra llegó a 0.35%; 0.34% en 2008 y 0.33%




en 2009 (Dávila, 2009); mientras que Venezuela se expone como el líder regional

con 2.1%. Pero esto es sólo recientemente (Nuñez, 2007). Muchos otros países en

el mundo presentaron variantes del ejemplo chileno. En Latinoamérica, México,

Venezuela y Brasil establecieron acuerdos con el Banco Mundial para desarrollar

sus propias ICM.

La nanotecnología está considerada como una de las más importantes áreas dentro

del proceso de innovación contemporánea, y un ejemplo paradigmático de la

investigación que debe ser desarrollada en el proceso de transición hacia la

economía del conocimiento. Sin embargo, lo destacable no es la innovación

tecnológica por sí misma, sino la incorporación de tal innovación en la

manufactura de productos con ventajas competitivas internacionales que haría la

diferencia. De hecho, la competitividad es una de las justificaciones – y en muchos

casos la única – para hacer uso de recursos públicos para la investigación de

nuevas tecnologías. La Iniciativa Nacional en Nanotecnología de los Estados

Unidos ilustra esta idea, pero también se halla presente en otros programas de

nanotecnología como los de Argentina y Brasil, y también en los reportes

emitidos por los gobiernos de México y Costa Rica (Foladori, 2006) y es

fácilmente observada en el Centro de Nanotecnología de Malasia y detrás del

discurso oficial del gobierno de Tailandia (Tun Razak, 2005; Tanthapanichakoon,

2005). Por tanto, a pesar de que el espíritu detrás del discurso de la competitividad

es el de promover el desarrollo y, presumiblemente, beneficiar a la sociedad en

general, la experiencia histórica, que es el cuerpo sosteniendo tal espíritu, indica

todo lo contrario. Es decir, un país puede mejorar su competitividad sin




necesariamente mejorar los estándares de vida de su población, con el costo de

aumentar la inequidad, el caso mexicano es un ejemplo de tal circunstancia.

La nanotecnología es vista como un instrumento para promover el desarrollo. El

Equipo de Tareas sobre ciencia, tecnología e innovación, del Proyecto Milenio de

las Naciones Unidas, por ejemplo, emitió un reporte con un título muy sugestivo,

Innovación: aplicando el conocimiento para el desarrollo (Juma y Yee – Cheong,

2005), donde se promovía la idea de que la nanotecnología sería importante para

los países subdesarrollados porque requiere de poco mano de obra, poca tierra y

mantenimiento, es altamente productiva y barata y necesita sólo cantidades

modestas de materiales y energía.

Bajo la misma óptica, en febrero de 2005, el Centro Internacional para la Ciencia

y la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial organizó

una conferencia llamada Diálogo de Norte a Sur sobre nanotecnología: retos y

oportunidades, que se enfocaba específicamente a la participación de los países en

vías de desarrollo en nanotecnología (Brahic, 2005a, 2005b; Brahic y Dickson,

2005). Representantes de diferentes gobiernos, del medio académico, expertos

internacionales y representantes de la industria participaron en el congreso. De

particular interés fue la participación del presidente de la Academia de Cienciasdel Tercer Mundo, Hassan. Él propuso el establecimiento de Centros de

Excelencia en África, para poder promover C+T de vanguardia, necesaria para

que los países pobres puedan tener éxito en el proceso de desarrollo (Hassan,

2005). La misma idea fue discutida por líderes de los países más industrializados

(Grupo de los Ocho) desde el 2000, quienes explícitamente apoyaron la creación




de los Centros de Excelencia en África para promover la transferencia y para

compartir C+T entre países desarrollados y los países en vías de desarrollo,

durante su encuentro anual en Escocia en 2005 (Dickson, 2005).

En Latinoamérica, Brasil, Argentina y Mexico, son países donde la investigación

en nanotecnología ha logrado avances particulares (Foladori, 2006). No obstante,

existen diferencias entre cada uno de sus propuestas. En 2001, Brasil creó, dentro

del plan nacional, la formación de redes científicas de investigación con un

presupuesto de un millón de dólares. Posteriormente, en 2004, anunció el

Programa de Nanociencia y Nanotecnología, dentro del marco del Plan Pluri

Anual de Desarrollo 2004 – 2007, para el cual el gobierno de Brasil destinó 39

millones de dólares (MCT, 2004a, 2004b). Adicionalmente, existen varios fondos

de fuentes federales, provinciales e internacionales, para impulsar la investigación

de nanotecnología en Brasil. Muchos de esos recursos son manejados

centralmente por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Brasil con el objetivo

de avanzar la investigación en nanotecnología.

El gobierno de Argentina, por otro lado, creó en 2005, la Fundación Argentina

para la Nanotecnología con un presupuesto estimado de diez millones de dólares

para cubrir la investigación en el área por cinco años. El gobierno argentino, asícomo el brasileño, está tratando de regular toda la investigación relacionada con la

nanotecnología al controlar presupuestos y al implementar procedimientos de

supervisión. Pero ni Argentina ni Brasil han creado paneles de discusión para

examinar los impactos políticos, sociales y las implicaciones económicas del uso

de la nanotecnología. En ambos países, el intercambio de ideas acerca del uso de




la nanotecnología sólo puede ser asociada con la idea de incrementar la

competitividad (Foladori, 2006).

El caso mexicano, en contraste, es algo diferente con respecto al caso de Brasil y

el de Argentina. No hay un plan específico o programa nacional relacionado con

la nanotecnología, a pesar de que la nanotecnología es considerada en México

como un sector estratégico para el desarrollo, como se encuentra identificado en el

Programa Especial de Ciencia y Tecnología 2001 – 2006 (Foladori y Zayago,

2007).

En los tres países, el apoyo a las nanotecnologías ha sido básicamente

gubernamental. Inclusive el acuerdo con el Banco Mundial para desarrollar las

ICM, requirieron de un aporte nacional mayor al que otorgaba el Banco. Sin

embargo, el espíritu de la propuesta del Banco Mundial, en el sentido de impulsar

tecnologías de vanguardia a partir de centros o núcleos de excelencia y su

justificativa como mecanismo de impulsar la competitividad, está también

presente en las propuestas nacionales, como es explícito tanto en el caso argentino

como el brasileño y en muchos documentos gubernamentales mexicanos. De

manera que las ICM son elocuentes de una política de C+T destinada a impulsar

el concepto de las economías del conocimiento a partir del establecimiento de loscentros de excelencia.

Las Iniciativas Milenio del Banco Mundial dieron un primer apoyo, aunque

bastante reducido, al desarrollo de las nanotecnologías en los países de América

Latina donde se implementaron, especialmente en Chile, México y Brasil. A pesar

de que las ICM promovían la investigación en la nanotecnología de una manera




muy comprimida, éstas fueron las primeras incisivas en promover la investigación

en el área, por lo que formaron el núcleo para la investigación de la

nanotecnología en esos países. En Chile, por ejemplo, el programa empezó en

1999 y en México en 2001. Aunque, irónicamente, en los dos países no existe

todavía un programa o fondo nacional para el desarrollo de la nanotecnología. En

Brasil, el financiamiento inició en 2001, antes de la formación de las redes

nacionales de investigación en nanotecnología y tres años antes de la elaboración

del Programa en Nanociencia y Nanotecnología.

A pesar de que el espíritu de la ICM era crear institutos y núcleos de investigación

con recursos competitivos con los países desarrollados, en la práctica, los recursos

fueron escasos. En Chile, por ejemplo, el Banco Mundial otorgó un préstamo de

cinco millones de dólares para la primera etapa de dos años y medio, que se

sumaba a otros diez millones de dólares de contrapartida nacional (ICM, s/f.a).

Los proyectos tuvieron un presupuesto medio de 290 mil dólares por tres años,

con la posibilidad de una sola renovación, lo cual debilitó su sustentabilidad en el

tiempo.

En Brasil, durante la primera etapa (la segunda fue totalmente con fondos

nacionales) el financiamiento fue aproximadamente 36 millones de dólares paratres años, con un promedio de 2.1 millones por red. En el caso brasileño, y al

tratarse de redes, la cantidad de instituciones e investigadores participantes era

muy grande por cada red. El Instituto de Nanociencias, por ejemplo, aunque con

sede en la Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), incluía trece




instituciones y más de sesenta investigadores con doctorado en cerca de 17

proyectos de investigación (MCT – CNPq, 2002).

La apuesta de las ICM era que los núcleos de investigación se integraran a la

industria y ésta en asociaciones público – privadas financiara las investigaciones

una vez retirado el aporte externo. La apuesta a que la iniciativa privada se sumara

decididamente al financiamiento de la investigación científica no es una práctica

en América Latina, donde la mayor parte de la investigación se realiza en

universidades y centros públicos de investigación. En Brasil, por ejemplo, más del

80% de la investigación es realizada en instituciones públicas. En algunos casos

las asociaciones público – privados en investigación comienzan a alcanzarse,

aunque tímidamente, como en México y Brasil. Pero aún en el caso en que las

alianzas público – privadas sean exitosas, esto significaría que la empresa privada

determinaría la orientación de la investigación.




El cuadro 1 7 muestra las áreas de desarrollo donde proyectos de nanotecnología

fueron aprobados en estos países.

http://www.scielo.org.mx/img/revistas/estsoc/v17n34/a14c1.jpg









¿Cómo puede la empresa privada responder a los intereses del desarrollo nacional,

cuando está motivada por la ganancia y orientada por las políticas

macroeconómicas a la competitividad internacional? Es una pregunta que no tiene

respuesta en las propuestas de nanotecnología de América Latina (Foladori y

Zayago, 2007). Pero, desde la perspectiva empresarial, la pregunta se responde

con tres argumentos: a) la investigación debe hacerse en función de la lógica

empresarial, ya que allí es donde van a trabajar los científicos; b) el interés

individual de las empresas es equivalente al interés social, de otra forma las

empresas no podrían vender sus productos; y c) el volumen y distribución de

investigadores en centros de excelencia será regulado por el propio mercado según

las necesidades. Los centros de excelencia no deben ser vistos como elitistas, sino

como la justa adecuación de los investigadores a las demandas del mercado.

El problema con este tipo de argumentación es que la realidad ha demostrado que

la inequidad ha aumentado en las últimas décadas a nivel mundial, lo cual no es

un indicador muy elocuente de desarrollo. El caso mexicano es un buen ejemplo,

desde mitad de los ochenta hasta mitad de los noventa, la competitividad se

incrementó significantemente, pero lo mismo pasó con la inequidad, con el

coeficiente Gini creciendo de 0.49 hasta 0.55 (Delgado e Invernizzi, 2002).

Otro problema que queda sin resolver es la sustentabilidad desde el punto de vista

de la capacitación. Las ICM son un ejemplo significativo de enclaves de

conocimiento. El caso chileno y el mexicano son ilustrativos. Allí conviven

programas de posgrado de excelencia junto con una educación primaria y

secundaria desfinanciada y crecientemente privatizada. En México, en el 2000,




sólo 19% de la población en edad de asistir a la universidad estaba estudiando; el

porcentaje correspondiente para la educación secundaria alcanzó 57% (Delgado,

Wise e Invernizzi, 2002). Inclusive los postgrados son sujetos a una presión por

producto que pone en entredicho su calidad (Guzmán, 2006). Pero, la duda más

acuciante es si estos centros de excelencia serán capaces de frenar la fuga de

cerebros, como se espera que suceda. Lo anterior es preocupante porque las

condiciones de investigación nunca serán las mismas en esos centros de

excelencia que en sus similares en los países desarrollados, porque los

investigadores son formados para orientar sus investigaciones según los intereses

empresariales, lo cual pierde de vista el contenido político – social de la formación

superior para el desarrollo nacional, pero facilita la migración; porque las alianzas

público – privados se establecen mayoritariamente con corporaciones

transnacionales y universidades en países desarrollados, lo cual facilita las

relaciones personales y la inserción en otros contextos. Aunque todos esos

elementos contienen la ventaja de la "competitividad internacional", también

poseen la debilidad de estar formando investigadores cuyos intereses bien pueden

no tener nada que ver con las necesidades sociales que el desarrollo nacional

impone, al menos entendido éste como reducción de la pobreza y la inequidad.




Conclusiones

El desarrollo, desde la perspectiva del Banco Mundial de que el crecimiento

económico es su equivalente, es muy difícil de ser alcanzado a partir de las ICM

creadas en Latinoamérica. Existe una desarticulación significativa entre las

capacidades infraestructurales y de recursos humanos disponibles en los países de

Latinoamérica y la demanda de personal capacitado de las ICM. Ello, muy

probablemente, tenga un impacto negativo en la creación de patentes y en el

desarrollo de la nanotecnología en la región. Además, bajo estas condiciones, si el

crecimiento económico se llega a lograr, el beneficio será captado por el sector

privado, ya sea doméstico o extranjero. Se reproducirá de esta manera la dinámica

de la subordinación tecnológica y del trabajo en favor del sector privado en vías

de lograr la tan ansiada competitividad.

Desde la perspectiva amplia del desarrollo, es decir, aquella enfocada a la

disminución de la pobreza y la inequidad, es muy probable que las repercusiones

de la nanotecnología en el desarrollo no ayuden a mejorar las condiciones de vida

de la población pobre y trabajadora. Quienes proponen a la nanotecnología como

una solución a economías en vías de desarrollo ven exclusivamente la tecnología,

pero no las estructuras socioeconómicas en las que se inserta. De hecho, lasestructuras socioeconómicas se encuentran preestablecidas de alguna manera, por

lo que la nanotecnología sólo vendrá a insertarse en el marco de la dinámica de las

propias estructuras. De tal forma que, el desarrollo de la nanotecnología responde

más a la idea de la formación de enclaves de excelencia para promover la

competitividad y el consecuente crecimiento económico que al desarrollo mismo.




No hay duda de que la nanotecnología tiene el potencial de crear nuevos

productos y la capacidad de modificar los procesos de producción y hacerlos más

eficientes. Pero el problema es que bajo los regímenes de patentes y la

desigualdad existente la nanotecnología podrá hacer poco o nada para terminar

con los problemas de la desigualdad y pobreza que prevalecen hoy en día en

Latinoamérica.




SITUACION DE LA NAOTECNOLOGIA EN EL PERU:

Las aplicaciones de la tecnología no podrán avanzar sin que exista una cierta

capacidad instalada de investigación e innovación. Durante varias décadas, los

países de América Latina han estado desarrollando su institucionalidad,

definiendo políticas y planes en ciencia e innovación y ejecutándolos con

diferentes grados de éxito. Las políticas adoptadas permitieron llevar la ciencia y

la tecnología a empresas y crear mayor confianza en las capacidades científicas

locales en diferentes áreas productivas.

Pero a pesar de los logros, existen muchas limitaciones aún.

*Estudios realizados concluyen que estas deficiencias se deben principalmente a

la falta de decisiones políticas, ausencia de fondos y una cultura para la

investigación e innovación.

En Perú, se está desarrollando el plan nacional estratégico de ciencia, tecnología e

innovación para la competitividad y el desarrollo humano para el periodo 2006-

2021), en este plan el eje temático es la manipulación y diseño de nanomateriales

dentro del programa de materiales. Los objetivos de este eje : controlar, manipular

y diseñar materiales de escala nano con potencial uso en control ambiental,

agricultura, medicina, energía, construcción, espintrónica y otras áreas prioritarias

para el país. El impacto esperado en la ejecución de este componente del plan es

el incremento de la inversión pública y privada en nanomateriales. Las líneas de

acción comprenden:

Fuente: *Estudios realizados por Velho, 2004; Albornoz, 2002.

* Por mandato de la Ley 28303

*http://www.minedu.gob.pe/normatividad/reglamentos/PlanNacionalCTI




• Desarrollo de nanomateriales metálicos, cerámicos, magnéticos,

semiconductores o superconductores

• Crecimiento de monocapas moleculares

• Desarrollo de nanocápsulas y nanoportadores

• Diseño y construcción de transductores de baja dimensión

• Métodos computacionales para el diseño de nanoestructuras

1. Instituciones que promueven la nanotecnología en el Perú

La nanotecnología, como disciplina, se inicia por las instituciones tecnológicas

con capacidad de investigación. Los principales promotores fueron las

universidades, en especial aquellas con programas de ciencias básicas como física,

química y biología; ingenierías como mecánica, materiales, química, electrónica,

ambiental y bioingenierías; y medicina y ciencias biológicas. Estas últimas han

empezado a incorporar proyectos de investigación en nanotecnología. Los usos

médicos se perfilan como una de las aplicaciones de mayor impacto, tanto por lasconsecuencias directas sobre la salud como por los volúmenes monetarios que

movilizarán a mediano plazo.




*Consejo nacional de ciencia tecnología e innovación tecnológica (Concytec)

Organismo rector de la ciencia y tecnología en el Perú, que promueve la

vinculación del estado, empresas y la sociedad. Tiene programas de estímulo

individual para investigadores destacados y convoca a concurso de proyectos

financiados en dos modalidades. Diseñó el plan nacional de ciencia, tecnología e

innovación 2006-2021, donde se establece el programa de materiales, y dentro de

él. Fuente: http://portal.concytec.gob.pe

*Academia nacional de ciencia y tecnología (ANCYT)

Tiene como finalidad fomentar la ciencia y tecnología en el Perú con énfasis en la

investigación, una de sus actividades más importantes es la realización de un foro

anual en el que se exponen los temas científicos o técnicos más relevantes.

Fuente: http://www.ancyt.org.pe

*Sociedad peruana de física (Soperfi)

Es la institución más representativa de los físicos del país. Tiene como objetivos

fomentar el desarrollo de la investigación científica en el campo de la física,

promover el mejoramiento de la enseñanza de esa disciplina en todos los niveles,divulgar su conocimiento, procurar el reconocimiento de la profesión del físico y

participar en la solución de los grandes problemas nacionales. Uno de los eventos

más representativos de la Soperfi son los simposios nacionales, en los que los

físicos nacionales e invitados internacionales exponen su producción como

investigadores así como los avances más notables en esta ciencia a nivel

http://portal.concytec.gob.pe/

http://portal.concytec.gob.pe/




mundial.En el XV simposio peruano de física, realizado en Piura, donde se

presentaron nueve exposiciones sobre nanotecnologías. La mayoría de ellas

referidos a nanomateriales. Fuente: http://www.soperfi.org.pe

*Sociedad química del Perú (SQP)

La Sociedad química del Perú es una institución científica sin fines de lucro

fundada el año 1933 que agrupa a todos los profesionales relacionados a la

química: químicos, ingenieros químicos, químicos farmacéuticos, biólogos,

bioquímicos, que, de acuerdo a su área de interés están agrupados en las

divisiones académicas de química orgánica, química analítica, química de los

alimentos, química industrial, educación química, fisicoquímica, química

inorgánica, química de productos naturales y toxicología y ambiente.

Fuente: http://www.sqperu.com

*Universidad Nacional de Ingeniería

Instituto general de investigación (IGI)

El IGI es la unidad central de ejecución y coordinación del trabajo científico y de

la investigación multidisciplinaria en la universidad. El IGI da financiamiento a

los proyectos a las investigaciones propuestas y seleccionadas por concurso en losinstitutos de investigación de cada facultad.

Líneas de investigación referida a nanotecnología:

http://www.soperfi.org.pe/

http://www.soperfi.org.pe/




Laboratorio de películas delgadas (LPD)

Facultad de Ciencias:

Sus primeros trabajos estuvieron dedicados a la obtención de recubrimientos

delgados (100 a 1 000 nm) de óxidos metálicos de NiO, SnO2, Zn y WO3 para

aplicaciones en dispositivos ópticos y sensores de gas. Para la fabricación de las

películas utilizaron las técnicas de spray-pirólisis y sol-gel.

• Celdas fotoelectroquímicas, han desarrollado y evaluado celdas solares

fotoelectroquímicas que usan nanopartículas .A diferencia de las celdas sólidas de

semiconductores de alta pureza, las celdas fotoelectroquímicas son de menor

costo de fabricación. Actualmente se vienen realizando investigaciones para

mejorar su eficiencia de conversión y su durabilidad.

• Síntesis y caracterización de nanopartículas investigaciones están centradas en la

obtención de nanopartículas.

Grupo de materiales nanoestructurados (GMN)

Facultad de ciencias

El GMN trabaja en la obtención o modificación de materiales porosos, monocapasde moléculas orgánicas para biosensores y fabrica películas delgadas para el

estudio de magnetorresistencia.

Fuente: http://igi.uni.edu.pe

http://igi.uni.edu.pe/

http://igi.uni.edu.pe/




*Pontificia Universidad Católica del Perú

Dirección académica de investigación

La DAI se encarga de incentivar, financiar, coordinar y difundir los trabajos de

investigación de la universidad. Financia las investigaciones a través de diversas

modalidades: concursos anuales, proyectos especiales, proyectos cofinanciados y

apoyo a la iniciación en investigación. Propicia la definición de líneas de

investigación que son evaluadas permanentemente con la finalidad de que puedan

mantener la categoría de los lineamientos institucionales.

Lineas de investigación referidos a nanotecnología:

Laboratorio 3 (LN3)

Departamento de ciencias, sección química

• Contaminación de aire, agua y suelos

• Evaluación de impacto ambiental

• Gestión de residuos

• Cambio climático

Laboratorio de metalurgia extractiva (LME)

Departamento de ingenieríaLíneas de investigación:

• Nanomateriales: nanopartículas metálicas

• Metalurgia: electroquímica aplicada a materiales




Investigación en nanotecnología para agua y saneamiento:

Laboratorio de investigación 4 (LIN4)

Líneas de investigación:

• Materiales adsorbentes (arcillas, carbones activados)

• Tratamiento de aguas industriales

• Retención de metales pesados en efluentes mineros

Fuente: http://www.pucp.edu.pe/

*Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH)

Vicerrectorado de investigación (VI)

El vicerrectorado de investigación propone la política general de investigación de

la universidad, promueve la realización de proyectos a través de la asignación de

fondos provenientes de la universidad y gestiona la obtención de fondos de

cooperación. Estimula la investigación con una variedad de fondos concursables,

becas y premios en líneas específicas y establece la categoría de profesor

investigador.

Lineas de investigación referidos a la nanotecnología:

Biofísica del ADN y su relación con la evolución molecular• Mecanismo de resistencia a pirazinamida en Mycobacterium tuberculosis

• Diseño de vacunas multiepitópicas de fusión para Taenia solium y virus

influenza tipo A

• Alosterismos en hemoglobina a nivel dimérico

• Repotenciación de inhibidores de RNA polimerasa bacteriana

http://www.pucp.edu.pe/

http://www.pucp.edu.pe/




• Rifaximina Fuente:

http://www.upch.edu.pe/vrinve/index.asp

2. PROYECTOS REALIZADOS GRACIAS A LA NANOTECNOLOGIA

EN EL PERU

2.1Tratamiento de aguas residuales

Con el fin de descontaminar las aguas residuales de una manera más eficiente y

contribuir a la protección del ambiente, el científico peruano Oscar Perales Pérez

desarrolla aplicaciones de la nanotecnología a través de neumáticos en desuso

triturados.

Durante el Encuentro Científico Internacional de Verano, Perales explicó que los

neumáticos o llantas contienen una mezcla de componentes capaces de remover

materiales o microorganismos contaminantes disueltos en el agua residual.

Agregó que mediante un tratamiento especial hecho a las llantas en desuso se

obtiene una goma granulada que, al aplicarse al agua residual, “atrapa” los

elementos contaminantes, provocando que se adhieran a dicha sustancia y así

puedan ser separados del agua.

El científico peruano destacó que en su investigación comprobó que las partículas

de goma permiten eliminar metales pesados como el cobre, plomo y cadmio.

Estos metales conforman habitualmente los relaves mineros que son vertidos a los

ríos y el mar, y también se encuentran en las aguas servidas de los alcantarillados

debido a la presencia de pilas o baterías o componentes electrónicos que son

arrojados al drenaje.




Asimismo permite eliminar adecuadamente solventes orgánicos que se pueden

encontrar en aguas servidas de estaciones de gas y lavanderías, como el

etilbenceno, tolueno y xileno.

Perales Pérez remarcó que esta propuesta para la descontaminación del agua

utiliza como materia prima a los neumáticos usados, cuya eliminación representa

también un problema ambiental.

El material de las llantas trituradas también puede utilizarse como “adsorbente”

(capacidad que tiene un elemento sólido para retener sobre su superficie un

componente presente en corrientes líquidas o gaseosas) de antibióticos que llegan

a las aguas servidas por las heces fecales de los animales tratados con

medicamentos.

Fuente: http://www.andina.com.pe/

2.2 NANOSATELITE DE LA UNI

El proyecto “Nanosatélite de Investigación Chasqui I” es el primer proyecto

satelital de la Universidad Nacional de Ingeniería y tiene como objetivo principal

el mejoramiento de las capacidades de la UNI en tecnología satelital a través del

diseño, análisis, ensamblaje, integración, prueba y operación de un satélite de

pequeñas dimensiones. Además el satélite pretende tomar fotos de la tierra y

transmitirlo a la estación terrestre.

Las dimensiones del satélite son 10x10x10 cm3 y de un peso aproximado de 1

Kg. Posee dos cámaras, una en el rango visible y otra en el rango infrarrojo.




Asimismo cuenta con mecanismos propios de control de actitud, comunicación en

la banda de radioaficionados, de energía y control térmico basado en celdas

solares de alta eficiencia así como un sistema embebido de control y gestión de la

información de todos los componentes del satélite.

El “Chasqui I” constituye un esfuerzo sin precedentes en nuestro país por lograr

por primera vez accesar al espacio y nos da la oportunidad de abrir nuevos

campos de aplicación específicos a nuestra propia realidad geográfica y social. Es

además desde un punto de vista académico una herramienta que facilita la

colaboración entre las diversas facultades y centros de investigación de la

universidad, entrena a los estudiantes y docentes con experiencias del mundo real

en satélites, genera oportunidades de trabajo conjunto con diversas universidades

del mundo y permite avances tecnológicos en la industria aeroespacial de nuestro

país.

Desarrollar satélites de la escala del Chasqui I abre camino a las diversas

posibilidades de acceso al espacio con menores costos y tiempos de desarrollo.

Por esta razón, diversas universidades, compañías y organizaciones

gubernamentales en el mundo demuestran su interés en desarrollar pequeños

satélites que permitan llevar a cabo experimentos y misiones científicas que no

son fácilmente accesibles desde satélites convencionales. Los beneficios

educacionales y tecnológicos del proyecto se pueden enfatizar en el entrenamiento

en campo de ingenieros y científicos y en un futuro cercano la maduración de esta

tecnología unida a la implementación de una red de este tipo de satélites permitirá

que se generen nuevas aplicaciones de bajo costo en el campo de las

telecomunicaciones, observación terrestre y la exploración de recursos naturales,




tan importantes para el desarrollo de nuestro país. Fuente:

http://www.chasqui.uni.edu.pe/

2.3 DESCONTAMINACION DE HUMEDAL DE CHANCAY

Un científico peruano logró una importante hazaña al descontaminar el humedal

„El Cascajo‟ de Huaral. Marino Morikawa ahora asegura que el río Chira y el lago

Titicaca también pueden recuperarse en menos de dos años y en seis meses,

respectivamente.

Todo comenzó cuando Morikawa terminó sus estudios en la Universidad de

Tsukuba, en Japón. Él había pasado gratos momentos de su vida en el humedal.

Un día su madre le contó que estaba contaminado y planeaban cubrirlo para

convertirlo en tierras de cultivo.

Ante esta noticia, no lo pensó dos veces y regresó a Perú con el objetivo de

recuperar este lugar tan especial para él. Con un trabajo constante que empezaba

todos los días a las 6:00 am, logró descontaminarlo luego de unos meses. 70

especies de aves y tres de peces retornaron.

Fuente: http://www.larepublica.pe/

Existe un importante potencial a ser explorado en el desarrollo de la

nanotecnología que beneficie a las sociedad peruana en todos sus niveles

económicos, por ello es importante considerar la urgencia de avanzar en la

investigación a favor del mejor desempeño humano.


http://www.panamericana.pe/tags/huaral


http://www.panamericana.pe/tags/lago+titicaca










CAPÍTULOⅤ

Beneficios y riesgos asociados a la nanotecnología




BENEFICIOS Y RIESGOS ASOCIADOS A LA NANOTECNOLOGÍA

Muchos problemas en la actualidad sobre la sociedad se derivan de la pobreza

material, los problemas sanitarios y de la ignorancia. La nanotecnología molecular

podría contribuir con la solución de estos problemas reduciendo en grandes

medidas todos estos casos y al sufrimiento humano asociado con ellos, por

ejemplo:

La escasez de agua en un futuro no muy lejano podría causar muchos

problemas en el futuro, ya que la mayor parte del consumo del agua se utiliza en

los sistemas de producción y agricultura, algo que podría solucionar seria la

fabricación de productos mediante la fabricación molecular.

Las enfermedades infecciosas causan problemas en muchas partes del mundo.

Una solución sencilla podría ser la producción de tubos, filtros y redes de

mosquitos para reducir este problema.

La información y la comunicación son herramientas muy útiles en la

actualidad, pero en muchos casos no se cuenta con el dinero posible para adquirir

un buen ordenador para un trabajo. Con la nanotecnología, los ordenadores serían

extremadamente baratos y también muchos más potentes que los actuales.

Muchos sitios todavía carecen de energía eléctrica. Pero la construcción

eficiente y barata de estructuras ligeras y fuertes, equipos eléctricos y aparatos

para almacenar la energía permitiría el uso de energía termal solar como fuente

primaria y abundante de energía.




El desgaste medioambiental es un serio problema en todo el mundo. Nuevos

productos nanotecnológicos permitirían que las personas viviesen con un impacto

medioambiental mucho menor.

Muchas zonas del mundo no pueden montar de forma rápida una

infraestructura de fabricación a nivel de los países más desarrollados. La

fabricación molecular puede ser auto-contenida y limpia: una sola caja o una sola

maleta podría contener todo lo necesario para llevar a cabo la revolución

industrial a nivel de pueblo.

La nanotecnológica molecular podría fabricar equipos más baratos y avanzados

para la investigación médica y la sanidad, haciendo mucho mayor la

disponibilidad de medicinas más avanzadas.




CONCLUSION GENERAL

A pesar de que la nanotecnología recién se está empezando a utilizar ya se prevé

que va a ser una de las industrias más importantes en el futuro porque se puede

utilizar en diversos campos en la actualidad con resultados beneficiosos

solucionando problemas tanto industriales así como rurales.

La nanotecnología promete cambiar nuestras vidas con el pasar del tiempo siendo

esta la ciencia que más futuro tiene, haciendo estudios y manipulación de átomos

individuales y moléculas, para hacer nuevos materiales logra controlar la

estructura de la materia a nivel atómico, esto hace que cada vez podamos tener a

nuestro alcance maquinas cada vez más y más pequeñas que nos estén

sorprendiendo con el pasar del tiempo, esto está haciendo que la vida del hombre

sea más sencilla cada día.




BIBLIOGRAFÍA

[a] http://www.nanotecnologia.cl/que-es-nanotecnologia/

[b] http://exposicion1procesos.blogspot.com/

[c]http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/

Ficheros/786a820/797%20web.pdf

[d] http://www.elmundo.es/elmundo/2011/07/08/nanotecnologia/1310113274.html

[1] Un estudio cronológico de las posiciones en torno a la nanotecnología y los

países subdesarrollados puede encontrarse en Invernizzi, Foladori y Maclurcan

(2007).

[2] En el caso de México, el peso de la producción en maquila y el fuerte comercio

intrafirma entre compañías estadounidenses sugiere un análisis precavido

(Delgado e Invernizzi, 2002).

[3] Véase la Red Global de Competitividad del Foro Económico Mundial: Reporte

Global de Competitividad 2005 – 2006, [En línea] s/f, disponible

en: http://www.weforum.org/en/initiatives/gcp/index.htm

http://www.weforum.org/en/initiatives/gcp/index.htm

http://www.weforum.org/en/initiatives/gcp/index.htm




[4] En la página del KAM se puede leer que la metodología consiste en: "83

variables estructurales y cualitativas para medir el posicionamiento de 140 países

dentro de los cuatro pilares de la economía del conocimiento (KE): incentivos

económicos y régimen institucional, educación, innovación y tecnologías de la

información y comunicación." (KAM, s/f) [En línea] s/f, disponible

en:http://web.worldbank.org/WBSITE/EXTERNAL/WBI/WBIPROGRAMS/KF

DLP/EXTUNIKAM/0,,menuPK:1414738~pagePK:64168427~piPK:64168435~th

eSitePK:1414721,00.html

[5] A la fecha, en la página del programa Conocimiento para el Desarrollo se

puede observar que éste ha implementado programas de innovación de acuerdo a

las necesidades específicas de clientes como Argentina, Brasil, Chile, China,

India, Corea del Sur, México, Rusia, Tanzania y Turquia (véase Knowledge for

Development Program (s/f), [En línea] disponible

en:http://web.worldbank.org/WBSITE/EXTERNAL/WBI/WBIPROGRAMS/KF

DLP/0,,contentMDK:20269026~menuPK:461205~pagePK:64156158~piPK:6415

2884~theSitePK:461198,00.html#Knowledge

[6] World Bank, 2007. No obstante, la Fundación Chile, aunque creada en 1976, se

expone como un ejemplo de éxito de cómo implementar de manera institucional latransición a la economía del conocimiento. Sin embargo, la Fundación Chile no

cuenta todavía con un programa específico para las nanotecnologías.

[7] La información sobre nanotecnología es aproximada. En el criterio de búsqueda

empleada se localizaron en el título o en la descripción de proyectos, palabras

como nanotecnología, nanociencias, nanoscópico, nanoestructura y nanocapsulas.

http://web.worldbank.org/WBSITE/EXTERNAL/WBI/WBIPROGRAMS/KFDLP/EXTUNIKAM/0,,menuPK:1414738~pagePK:64168427~piPK:64168435~theSitePK:1414721,00.html



http://web.worldbank.org/WBSITE/EXTERNAL/WBI/WBIPROGRAMS/KFDLP/0,,contentMDK:20269026~menuPK:461205~pagePK:64156158~piPK:64152884~theSitePK:461198,00.html#Knowledge












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