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Utilidades y riesgos de la nanotecnologia

2010-05-26T01:25:00.000-07:00

Repasa el texto y resume en las siguientes tablas las aplicaciones y utilidades así como los riesgos e incertidumbres que supone el desarrollo de las nanotecnologias en distintos sectores

Utilidades y Ventajas
Riesgos o incertidumbres
Nuevos materiales

Herreros ha destacado cómo la industria del plástico y del metal puede beneficiarse de la nanotecnología ya que aporta soluciones de alto valor añadido gracias al empleo de materiales de tamaño nanométrico con propiedades singulares.
Básicamente los motivos de preocupación son dos: la peligrosidad de las nanopartículas por sí mismas y el riesgo de contaminación. El primero se refiere a los efectos biológicos. El segundo tiene que ver con los escapes de éstas al medio ambiente, así como con su circulación y concentración.
Salud y medicina

Podríamos aventurar una definición situándola como rama de la nanotecnología que permitiría la posibilidad de curar enfermedades desde dentro del cuerpo y al nivel celular o molecular.
La capacidad de esos nuevos materiales para pasar de los pulmones a la sangre, y luego a los otros órganos, sigue siendo poco conocida.

Industria bélica

Avispas biónicas para perseguir, fotografiar y matar a terroristas palestinos, para aumentar la fuerza física del hombre que los lleva, y sensores en miniatura para detectar a los suicidas, son algunas de las armas del futuro para combatir a los milicianos
No existen «soluciones mágicas» para detener el lanzamiento de los misiles palestinos.
Medio ambiente

Las nuevas tecnologías permiten desarrollar actividades contaminantes a ser más compactas y controladas,
Por último, la naturaleza compacta de maquinaria fabricada por la nanotecnología podría fomentar el uso de productos muy pequeños, que podrían a su vez convertirse con el tiempo en un tipo de nano-basura.
Economía

Escasa capacidad para pronosticar con precisión
Innovaciones, como la de Internet, las comunicaciones inalámbricas, o el mapa del genoma humano.
Uno de los riesgos de la fabricación molecular es el posible desequilibrio de la estructura económica actual, con una posible reducción masiva en el valor de muchos recursos materiales y humanos

Utilidades y riesgos de la nanotecnologia

2010-05-26T01:18:00.000-07:00

Repasa el..[1]
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Acusación de ludismo al que se imponga a la nacnotecnología.

2010-05-19T00:55:00.000-07:00

Acusación de ludismo

Se dice que"quien haga estos juicios precatorios corre el riesgo de ser rotulado de ludita que se opone al progreso". Por que el que critique o saque pegas de este desarrollo tecnologico por los problemas que puede producir de manera secundaria este desarrollo tecnologico sera tratado de ludista por negarse a desarrollarse tecnologicamente. Se le llamara ludista por que en el reino unido en el siglo XIX hubo un movimiento que se negaba al desarrollo tecnologico por que las maquinas les quitaban el trabajo entonces destruian las maquinas de las fabricas para que así necesitaran gente para trabajar.

Diferencia entre macro y nano

2010-05-12T01:02:00.000-07:00

Supongamos que tenemos una nanoparticula de poco más de un nm. Y conseguimos ampliarla hasta el tamaño de un CD. Si aplicamos la misma ampliación al tamaño del CD para poder comparar sus tamaños relativos. ¿Que tamaño tendría que tener el CD para mantener la proporción respecto al tamaño de las nanopartículas?.

CD=12cm

nanoparticula=0,000000001m

x=0,12*0,12/0.000000001=14.400.000m=14.400km=Al diametro de la tierra.

2010-05-05T01:03:00.001-07:00

La nanote..

La nanotecnologia

2010-04-21T01:26:00.000-07:00

La nanotecnologia

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Materiales Inteligentes

2010-04-14T00:36:00.000-07:00

Los materiales inteligentes son materiales nuevos clasificados por su capacidad de responder ante estimulos externos. Pueden ser diseñados para actuar con cierto efecto conocido pero de forma controlada. Algunos de los Aspectos que hacen a un material inteligente son:

Compatibilidad con el medio ambiente.
Generan bajo consumo de energia.
Mejoran la calidad.
Prolongan la vida util del producto.

Algunos materiales son:

Metales piezoelectronicos:Cambian su forma o se deforman ante un impulso eléctrico ante la presión de deformación, producen un impulso eléctrico.
Metales con efecto de memoria: Tienen la capacidad de cambiar su forma o deformarse de forma controlada al alcanzar cierta temperatura.
Polimetros con efecto memoria: Tienen la capacidad de cambiar su forma o deformarse de forma controlada al alcanzar cierta temperatura.

Biomateriales

2010-03-31T00:44:00.000-07:00

X. BIOMATERIALES
LOS BIOMATERIALES se pueden definir como materiales biológicos comunes tales como piel, madera, o cualquier elemento que remplace la función de los tejidos o de los órganos vivos. En otros términos, un biomaterial es una sustancia farmacológicamente inerte diseñada para ser implantada o incorporada dentro del sistema vivo.
Los biomateriales se implantan con el objeto de remplazar y/o restaurar tejidos vivientes y sus funciones, lo que implica que están expuestos de modo temporal o permanente a fluidos del cuerpo, aunque en realidad pueden estar localizados fuera del propio cuerpo, incluyéndose en esta categoría a la mayor parte de los materiales dentales que tradicionalmente han sido tratados por separado.
Debido a que los biomateriales restauran funciones de tejidos vivos y órganos en el cuerpo, es esencial entender las relaciones existentes entre las propiedades, funciones y estructuras de los materiales biológicos, por lo que son estudiados bajo tres aspectos fundamentales: materiales biológicos, materiales de implante y la interacción existente entre ellos dentro del cuerpo. Dispositivos como miembros artificiales, amplificadores de sonido para el oído y prótesis faciales externas, no son considerados como implantes.
La biomecánica se encarga de estudiar la mecánica y la dinámica de los tejidos y las relaciones que existen entre ellos; esto es muy importante en el diseño y el injerto de los implantes. Después de realizado un injerto, no se puede hablar del éxito de un implante, este se debe considerar en términos de la rehabilitación del paciente; por ejemplo, en el implante de cadera se presentan cuatro factores independientes: fractura, uso, infección y desprendimiento del mismo.

Figura 32. Dispositivo para el tratamiento de hidrocefalia y su colocación en cerebro. Está hecho de silicón.
Si la probabilidad de que un sistema falle es f, entonces la probabilidad que tiene el paciente de rehabilitación es: r = 1 - f. La probabilidad de rehabitación total rt puede expresarse en términos de las probabilidades reales de los factores que contribuyen a la falla del sistema rt = r1 . r2 ... rn donde r1 = 1 - f1, r2 = 1 - f2, etcétera.

Figura 33. Uso del estimulador eléctrico para activar y acelerar el crecimiento del tejido óseo en fracturas, con y sin tornillos de fijación. Todos son biomateriales.
Por lo anterior, si r = 1, entonces el implante es perfecto, mientras que si, por ejemplo, ocurre siempre una infección tendremos r = 0, es decir, no hay probabilidades de rehabilitación del paciente.
En algunos casos la función de los tejidos u órganos es tan importante que no tiene sentido el remplazarlos por biomataeriales; por ejemplo, la médula espinal o el cerebro.
El éxito de un biomaterial o de un implante depende de tres factores principales: propiedades y biocompatibilidad del implante, condiciones de salud del receptor, y habilidad del cirujano que realiza el implante; la física sólo se aplica al primero.
Los requisitos que debe cumplir un biomaterial son:
1. Ser biocompatible, es decir, debe ser aceptado por el organismo, no provocar que éste desarrolle sistemasde rechazo ante la presencia del biomaterial
2. No ser tóxico, ni carcinógeno.
3. Ser químicamente estable (no presentar degradación en el tiempo) e inerte.
4. Tener una resistencia mecánica adecuada.
5. Tener un tiempo de fatiga adecuado.
6. Tener densidad y peso adecuados.
7. Tener un diseño de ingeniería perfecto; esto es, el tamaño y la forma del implante deben ser los adecuados.8. Ser relativamente barato, reproducible y fácil de fabricar y procesar para su producción en gran escala.
Hay, de hecho, cuatro grupos de materiales sintéticos usados para implantación: metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos de ellos; el cuadro IV enumera algunas de las ventajas, desventajas y aplicaciones para los cuatro grupos de materiales sintéticos.
Una alternativa para los implantes artificiales es el trasplante, por ejemplo de riñón o corazón, aunque este esfuerzo se ve obstaculizado por problemas sociales, morales, éticos e inmunológicos; sin embargo, en el caso del riñón, el paciente tiene muchas desventajas con uno artificial: su costo es elevado, no tiene movilidad y, además, el mantenimiento y el cuidado deben ser constantes.
Los usos quirúrgicos de los biomateriales son múltiples, por ejemplo, para implantes permanentes:
a) En el sistema esquelético muscular, para uniones en las extremidades superiores e inferiores (hombros, dedos, rodillas, caderas, etc.) o como miembros artificiales permanentes; b) en el sistema cardiovascular, corazón (válvula, pared, marcapasos, corazón entero), arterias y venas; c) en el sistema respiratorio, en laringe, tráquea y bronquios, diafragma, pulmones y caja torácica; d) en sistema digestivo: esófago, conductos biliares e hígado; e) en sistema genitourinario, en riñones, uréter, uretra, vejiga; f) en sistema nervioso, en marcapasos; g) en los sentidos: lentes y prótesis de córneas, oídos y marcapasos caróticos; h) otras aplicaciones se encuentran por ejemplo en hernias, tendones y adhesión visceral; i) implantes cosméticos maxilofaciales (nariz, oreja, maxilar, mandíbula, dientes), pechos, testículos, penes, etcétera.
CUADRO IV. Materiales para implantación

La caracterización física de las propiedades requeridas de un material para aplicaciones médicas, varía de acuerdo con la aplicación particular. Debemos considerar que las pruebas fisicoquímicas de los materiales para implante in vivo son difíciles, si no imposibles. Las pruebas in vitro deben ser realizadas antes del implante.
La fabricación y el uso de los materiales depende de sus propiedades mecánicas, tales como resistencia, dureza, ductibilidad, etcétera. Las propiedades elásticas y viscoelásticas serán caracterizadas antes que las estáticas y dinámicas.
La naturaleza (iónico, covalente y metálico), y la fuerza de los enlaces atómicos determinan qué tan estable es el material cuando se le aplica una carga, es decir, cuando se le somete a un esfuerzo de tipo mecánico; este tipo de propiedades son conocidas como mecánicas. Cuando se determina la estabilidad del material en función de cambios en la temperatura, se habla de propiedades térmicas.
Cuando estiramos un material, son las fuerzas entre los enlaces moleculares (fuerzas de atracción y repulsión entre los átomos que las componen) las que determinan el comportamiento del material. Inicialmente, la mayor parte de los materiales cumplen con la Ley de Hooke, es decir, la fuerza que se aplica para estirarlo (o comprimirlos) es proporcional a la distancia de deformación. La constante de proporcionalidad se llama constante elástica, y está relacionada indirectamente con la energía del enlace, lo que podemos expresar como:

donde s representa el esfuerzo, que es la fuerza por unidad de área de sección transversal, Î es la deformación o estiramiento del material, dada por el cambio en la longitud respecto a la longitud original (l/l0 y E se conoce como módulo elástico o Módulo de Young el cual es una característica del material.

2010-03-23T11:34:00.000-07:00

http://www.youtube.com/watch?v=lVIL4PNczzw

Materiales nuevos

2010-03-23T11:29:00.000-07:00

Nanotubos:
Una de las estrellas de la nanotecnología son los nanotubos, láminas de carbón que se cierran sobre sí mismos. Los nanotubos son los materiales conocidos más resistentes, superando hasta en 100 veces al acero. Además, son excelentes conductores eléctricos, cientos de veces más eficientes que el cobre.

Propiedades de los nanotubos
Son las estructuras de mayor resistencia, aunque su densidad es seis veces menor que la del acero.
Pueden transporta enormes cantidades de electricidad sin fundirse.
Gran elasticidad. Recuperan su forma luego de ser doblados en grandes ángulos.
Humo helado:
El aerogel es uno de los nuevos materiales más prometedores, incluso por su aspecto nebuloso. Entre sus propiedades se destacan el hecho de ser casi tan liviano como el aire y al mismo tiempo muy resistente, así como su sorprendente capacidad como aislante térmico, lo cual lo vuelve sumamente atractivo para diversas aplicaciones. Su composición es de silicio, de carbono y de diferentes metales, aunque la mayor proporción del compuesto (hasta el 98%) siempre es aire.
Algunos tipos de aerogel se trituran en un polvo tan fino que pueden bloquear las traqueas, por donde respiran los insectos. Su estructura cavernosa es un excelente filtro y es un buen catalizador. La NASA los utiliza para recolectar partículas del cometa Wild-2.