Ensayo sobre la nanotecnología. Facultad de Ciencias de la Electrónica. Primavera 2016.

1. Benemérita Universidad
Autónoma de Puebla
Facultad de Ciencias de la
Electrónica
ENSAYO. NANOTECNOLOGÍA
Edgar Morales Carranza
DHTIC
Primavera 2016

2. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla DHTIC
Edgar Morales Carranza Primavera2016
Nanotecnología.
Índice
Introducción ............................................................................................................................ 2
¿Qué es la nanotecnología? .................................................................................................. 2
Historia de la nanotecnología................................................................................................. 3
Desarrollo de la nanotecnología en distintas áreas............................................................... 4
¿Cómo influye la nanotecnología en la salud del hombre?................................................... 7
Conclusiones .........................................................................................................................10
Bibliografía. ............................................................................................................................11

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Introducción
La nanotecnología es un tema actual, su invención y desarrollo no tienen más de
100 años, afecta directamente a nuestra sociedad por las maravillosas
aplicaciones e innovaciones que tiene en diversas ramas. En el siguiente ensayo
se pretende explicar cómo ha sido el desarrollo de la nanotecnología y reflexionar
que a pesar de tener un gran avance tecnológico seguimos siendo vulnerables a
nuestras propias creaciones, con esto me refiero a que nuestras nuevas
tecnologías pueden generar riesgos a la humanidad.
¿Qué es la nanotecnología?
La nanotecnología es la ciencia que interviene en el diseño, la producción y el
empleo de estructuras y objetos que cuentan con al menos una de sus
dimensiones n la escala de 0.1 milésimas de milímetro (100 nanómetros) o
menos.[1]
También se puede definir como:
La nanotecnología consiste en la comprensión y el control de la materia a escala
nanométrica. Los llamados ofertas de nanoescala con dimensiones entre
aproximadamente 1 y 100 nanómetros (nm).
Un nanómetro es una extremadamente pequeña unidad de longitud - una mil
millonésima ( 1 × 10−9
) de un metro. ¿Qué tan pequeño es un nanómetro (nm)?
Un pelo humano es aproximadamente de 80.000 a 100.000 nm de ancho.
En la escala nanométrica, los materiales pueden exhibir propiedades inusuales.
Cuando se cambia el tamaño de una partícula, que puede cambiar de color, por
ejemplo. Eso es porque en partículas de escala nanométrica, la disposición de los
átomos refleja la luz de forma diferente. El oro puede aparecer de color rojo oscuro
o púrpura, mientras que la plata puede aparecer de color amarillento o de color
ámbar.

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La nanotecnología puede aumentar el área de superficie de un material. Esto
permite que más átomos interactúen con otros materiales. Un aumento de
superficie es una de las razones principales materiales a escala nanométrica
puede ser más fuerte, más durable y más conductor que sus contrapartes de
mayor escala (denominado a granel).
La nanotecnología no es microscópica. "La nanotecnología no es simplemente
trabajar en dimensiones cada vez más pequeñas, " dice la Iniciativa Nacional de
Nanotecnología. "Por el contrario, el trabajo a nanoescala permite a los científicos
utilizar la única física, química, mecánica y las propiedades ópticas de los
materiales que ocurren naturalmente en esa escala. "
Los científicos estudian estas propiedades para una serie de usos, desde la
alteración de los productos de consumo tales como ropa a revolucionar la
medicina y hacer frente a los problemas ambientales. [2]
Desacuerdo con la información anterior podemos concluir que la nanotecnología
no solo es el estudio de los objetos a una escala muy pequeña, sino que también
se enfoca en la producción, investigación y diseño de estos, lo que resulta muy
interesante, es crear un nuevo material, manipular su estructura para modificarlo a
nuestra conveniencia, desde aquí nos damos cuenta que esto puede tener
aplicaciones infinitas.
Historia de la nanotecnología.
Manipular materiales a escala nanométrica hoy es posible gracias al desarrollo de
la nanotecnología. Pero ¿cómo ha sido posible esto? La historia de la
nanotecnología empieza con el físico estadounidense Richard Feynman es
considerado el padre de la nanotecnología. Él introdujo las ideas y los conceptos
detrás de la nanotecnología en una charla en el año de 1959 titulada "Hay mucho
sitio al fondo." Feynman no utilizó el término "nanotecnología", pero describió un
proceso en el que los científicos serían capaces de manipular y controlar los
átomos y moléculas individuales. [3] Esto nos demuestra que la nanotecnología

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tiene aproximadamente 47 años de investigación, en estos años se han obtenido
enormes resultados. Si pensamos a futuro nos daremos cuenta de que es apenas
es el inicio de una gran era de avances y desarrollo.
Sin embargo la nanotecnología moderna comenzó realmente en 1981, cuando el
microscopio de efecto de túnel permitió a los científicos e ingenieros ver y
manipular los átomos individuales. Los científicos de IBM Gerd Binning y Heinrich
Rohrer ganaron el Premio Nobel de Física 1986 por la invención del microscopio
de efecto túnel. [4] Este avance marcó el inicio de todo, fue lo fundamental para el
despegue de la nanotecnología y ha sido tanta la importancia de esto que el
Centro de Nanotecnología Rohrer Binning ubicado en Zúrich, Suiza, sigue
basándose en el trabajo de estos científicos pioneros mediante la investigación y
el desarrollo de nuevas aplicaciones de la nanotecnología.
A partir de ese descubrimiento muchos gobiernos invirtieron en la investigación de
esta ciencia. Los principales descubrimientos de la nanotecnología, (como los
nanotubos de carbono), se hicieron a lo largo de la década de 1990. A principios
de la década de 2000, los nanomateriales se utilizan en productos de consumo
desde material deportivo hasta las cámaras digitales. [5]
Desarrollo de la nanotecnología en distintas áreas.
Actualmente existen ya cientos de productos de consumo que ya se están
beneficiando de la nanotecnología. Tanto es el uso de productos modificados que
podríamos llevar uno en este momento, como ejemplo tenemos al teléfono celular.
Las ramas donde la nanotecnología tiene más aplicaciones son las siguientes
aunque es un largo camino por recorrer.
 Ropa
Los científicos y los ingenieros están utilizando la nanotecnología para mejorar la
ropa. Mediante el recubrimiento de tejidos con una fina capa de nanopartículas de
óxido de zinc, por ejemplo, los fabricantes pueden crear ropa que dan una mejor

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protección frente a la radiación ultravioleta, como la del sol. Algunas prendas
tienen las nanopartículas en forma de pequeños pelos o barbas que ayudan a
repeler el agua y otros materiales, por lo que la tela es más resistente a las
manchas.
Algunos investigadores están experimentando con la nanotecnología para el
"control climático personal". Chaquetas de nanofibras permiten al usuario controlar
el calor de la chaqueta usando un pequeño conjunto de baterías.
 Productos cosméticos
Muchos productos cosméticos contienen nanopartículas. Materiales de escala
nanométrica en estos productos proporcionan una mayor claridad, la cobertura, la
limpieza, o absorción. Por ejemplo, las nanopartículas usadas en la protección
solar (dióxido de titanio y óxido de zinc) proporcionan, una amplia protección fiable
de la radiación UV perjudicial. Estos nanomateriales ofrecen una mejor reflexión
de la luz durante un período de tiempo más largo. Los nanomateriales pueden ser
capaces de penetrar en las membranas celulares de la piel para aumentar las
características de la célula, como la elasticidad o la humedad.
 Atletismo
La nanotecnología está revolucionando el mundo del deporte. Aditivos a escala
nanométrica pueden hacer del equipamiento deportivo ligero, rígido y duradero.
 Comida
La industria alimentaria es el uso de nanomateriales en los sectores agrícola y
envasado. Nanocompuestos de arcilla proporcionan una barrera impenetrable a
los gases tales como oxígeno o dióxido de carbono en botellas ligeras, cajas de
cartón, y las películas de embalaje. Las nanopartículas de plata, incrustadas en el
plástico de los contenedores de almacenamiento, matan a las bacterias.
Ingenieros y químicos utilizan la nanotecnología para adaptar la textura y el sabor
de los alimentos. Mayor área de superficie de los nanomateriales puede mejorar la
"capacidad de extensión" de los alimentos como la mayonesa, por ejemplo.

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Los ingenieros de la nanotecnología han aislado y estudiado la forma en que
nuestras papilas gustativas perciben sabor. Al dirigirse a las células individuales
en una yema del gusto, los nanomateriales pueden mejorar el dulzor o sabor
salado de un alimento en particular. Un producto químico conocido como
"bloqueador amarga", por ejemplo, puede engañar a la lengua en no degustar el
sabor amargo natural de muchos alimentos.
 Electrónica
La nanotecnología ha revolucionado el campo de la electrónica. Proporciona
sistemas portátiles más rápidos y más capaces de gestionar y almacenar
cantidades cada vez mayores de datos.
La nanotecnología ha mejorado las pantallas de visualización en dispositivos
electrónicos. Esto implica reducir el consumo de energía mientras que disminuye
el peso y el grosor de las pantallas.
 Nanomedicina
La nanotecnología puede ayudar a que herramientas y procedimientos médicos
sean más personalizados, portátiles, más baratos, más seguros y más fáciles de
administrar. Las nanopartículas de plata incorporados en vendas, por ejemplo,
sofocan y matan los microbios dañinos. Esto puede ser especialmente útil en la
curación de quemaduras.
La nanotecnología también está promoviendo los avances en los tratamientos de
enfermedades. Los investigadores están desarrollando formas de usar
nanopartículas para administrar medicamentos directamente a las células
específicas. Esto es especialmente prometedor para el tratamiento del cáncer,
porque los tratamientos de quimioterapia y radiación pueden dañar tejido
saludable, así como tejido enfermo.
Los dendrímeros, nanomateriales con múltiples ramas, pueden mejorar la
velocidad y eficiencia de la administración de fármacos. Los investigadores han

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experimentado con dendrímeros que entregan los medicamentos que retardan la
propagación de la parálisis cerebral en conejos, por ejemplo. [6]
Mencionando otra aplicación están los fullerentos estos pueden ser manipulados
para tener propiedades anti-inflamatorias para retrasar o incluso detener las
reacciones alérgicas. También en varios hospitales se utilizan nanomateriales que
pueden reducir el sangrado y la velocidad de la coagulación.
Estas fueron sólo algunas de las aplicaciones que ha tenido la nanotecnología, lo
que nos deja maravillados y nos hace pensar que si en 47 años ha sido posible
todo esto en 100 años resulta inimaginable la magnitud de los resultados que
tendrá.
¿Cómo influye la nanotecnología en la salud del
hombre?
A pesar de todos estos avances tenemos contras que pueden provocar ciertas
alarmas a nuestra salud.
Algunas nanopartículas tienen las mismas dimensiones que determinadas
moléculas biológicas y pueden interactuar con ellas. Pueden moverse dentro del
cuerpo humano y de otros organismos, pasar a la sangre y entrar en órganos
como el hígado o el corazón, y podrían también atravesar membranas celulares.
Preocupan especialmente las nanopartículas insolubles, ya que pueden
permanecer en el cuerpo durante largos periodos de tiempo.
Cuando se inhalan, las nanopartículas pueden depositarse en los pulmones y
desplazarse hasta otros órganos como el cerebro, el hígado y el bazo; es posible
que puedan llegar al feto en el caso de mujeres embarazadas. Algunos materiales
podrían volverse tóxicos si se inhalan en forma de nanopartículas. Además, las
nanopartículas inhaladas podrían provocar inflamaciones pulmonares y problemas
cardíacos.

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Las nanopartículas se emplean como vehículo para que los fármacos lleguen en
mayor cantidad a las células deseadas, para disminuir los efectos secundarios del
fármaco en otros órganos o para ambas cosas. Sin embargo, en ocasiones no es
fácil diferenciar la toxicidad del fármaco de la toxicidad de la nanopartícula.
Existe muy poca información sobre el comportamiento de las nanopartículas en el
cuerpo, con la salvedad de las partículas en suspensión que llegan a los
pulmones. A la hora de evaluar los efectos de las nanopartículas sobre la salud
debería tenerse en cuenta que la edad, los problemas respiratorios y la
confluencia de otros contaminantes pueden influir en algunos de los efectos sobre
la salud. [7]
Nanocontaminantes, es el apodo dado a los residuos generados por la fabricación
de nanomateriales. Algunas formas de nanocontaminación son tóxicos, y los
ambientalistas están preocupados por la bioacumulación o urbanizado, de estos
nanomateriales tóxicos en microbios, plantas y animales.
Nanotoxicología es el estudio de nanopartículas tóxicos, en particular su
interacción con el cuerpo humano. Nanotoxicología es un campo de investigación
importante, ya que los nanomateriales pueden entrar en el cuerpo, tanto
intencionalmente o no.
Otra de las preocupaciones acerca de la nanotecnología es el precio. La
nanotecnología es una zona cara de la investigación, y en gran parte confinada a
las naciones desarrolladas con una fuerte infraestructura. Muchos científicos
sociales están preocupados de que los países subdesarrollados se reduzcan aún
más atrás ya que no pueden permitirse el lujo de desarrollar una industria de la
nanotecnología. [8]
En 1997 investigadores de la Universidad de Oxford y la Universidad de Montreal
mostraron que el dióxido de titanio y el óxido de zinc usados como nanopartículas
en la mayoría de los bloqueadores solares producen radicales libres en las células
de la piel, dañando el ADN. Ambas sustancias se usan hace décadas como
protectores solares, pero debido a que son blancos y opacos en su formulación de

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mayor tamaño sólo los usaban quienes tenían más exposición al sol a causa de su
trabajo. Ahora, al ser transparentes, se ha generalizado su aplicación.
El mismo efecto de producir radicales libres se observó en cosméticos que usan
nanopartículas (la mayor parte de las cremas antiarrugas y otros cosméticos de
efecto rápido), convirtiéndolas en una contradicción en sí mismas, ya que los
radicales libres aceleran el envejecimiento de las células.
L'Oreal, una de las empresas que más utiliza este sistema, conoce estos efectos y
alega que ha recubierto las nanopartículas con otras sustancias, además de
agregarles factores que combaten los radicales libres que originan. Imaginen el
coctel que uno se aplica en la piel.
En 2002, el Centro de Nanotecnología Biológica y Ambiental de la Universidad de
Rice, Houston, informó que las nanopartículas se acumulan en los órganos de
animales de laboratorio (hígado y pulmones). Esto podría dar origen a tumores, al
igual que el daño del ADN. Los nanotubos, similares a finísimas agujas, podrían
clavarse en los pulmones con efectos parecidos al que provoca el asbesto.
En 2003 en un estudio solicitado por el Grupo ETC, el tóxico-patólogo Vyvyan
Howard concluyó que el tamaño de las nanopartículas, más que el material que
las constituye, es un riesgo en sí mismo porque aumenta exponencialmente su
potencial catalítico y el sistema inmunológico no las detecta, pese a que
atraviesan, por ejemplo, la barrera sanguínea que rodea el cerebro, con efectos
potencialmente tóxicos por sí mismas o por lo que pueda adherirse a ellas y pasar
de polizón.
En 2004, Howard informó en una conferencia mundial sobre nanotoxicidad que las
nanopartículas se mueven de la madre al feto por medio de la placenta. Ese
mismo año un informe presentado en la reunión de la Asociación Americana de
Química mostró que las nanoesferas de carbono disueltas en agua, simulando un
grado de contaminación ambiental común, dañan el cerebro de los peces y
provocan mortandad en pulgas de agua.

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Estamos ante la liberación masiva al ambiente, al cuerpo humano, animal y
vegetal, de partículas construidas artificialmente para las que los organismos no
tienen ninguna prevención. [9]
Por ello es necesario hacer más investigaciones para determinar si la exposición a
los nanomateriales manufacturados puede dar lugar a efectos adversos en el
corazón, los pulmones, la piel; alterar el rendimiento reproductivo; o contribuir al
cáncer.
Conclusiones
A partir de toda la información anterior nos podemos dar cuenta que la
nanotecnología tiene muy grandes beneficios, sin embargo a pesar de todo ello
existen riesgos a partir del consumo de materiales resultado de la nanotecnología,
a lo cual no se le da mucha importancia, esto nos traería problemas a largo plazo,
como un ejemplo tenemos la industria de los cosméticos donde miles de mujeres
consumen este tipo de productos sin darse cuenta que pueden estar afectando a
su piel de una forma terrible, por otro lado la toxicidad que se puede transmitir de
la madre al feto también nos da alarmas sobre los riesgos que pudiera tener la
nanotecnología. A pesar de ello creo que con el paso del tiempo el desarrollo de la
tecnología considerará esto y se corregirá para el beneficio de nuestra sociedad.

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Bibliografía.
 [1] [7] David Williams. Nanoscience and nanotechnology. Bélgica, European
Comission, 2006.
 [2], [3], [4], [5], [6], [8] Lozano Carey. Nanotechnology, National Geographic
Society, Marzo 2014.
 [9] Silvia Ribeiro. Problemas de la nanotecnología. México, Demos, 2005.