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fecha de publicación26.10.2015
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INSTITUTO NACIONAL DE APOPA

MODULO 5:

RECEPCION Y ENVIO DE CORRESPONDENCIA Y OTROS DOCUMENTOS

TEMA:

LA NANOTECNOLOGIA

DOCENTE:

LIC. REYNA ELIZABETH CRUZ

ALUMNAS:

AMINTA MAZARIEGO COD.26 ROSEMARIE MEJIA COD.27 ZULEYDA ESCOBAR COD.33 WENDY ZEPEDA COD.36 IVANIA MARROQUIN COD.41 TOMAZA ROMERO COD.43 JEANNETTE ROSA COD.44

SECCION: 2F

2012 Índice

Contenido n°

INTRODUCCION………………………………………………..1

OBJETIVOS……………………………………………………..2

Nanotecnología………………………………………….3

Nano química………………………………………………..4

Biología molecular…………………………………….5

Nano electrónica………………………………………..6

Nana informática……………………………………….7

Nana MEDICINA……………………………………………..8

NANO INGENERIA…………………………………………….9

conclusion………………………………………………...10

Introducción

El presente trabajo de la asignatura asistente administrativa de la sección 2°f pretenderá dar a conocer sobre ¨la nanotecnología¨ con el objetivo

Principal de dar a conocer las distintas ramas de

La nanotecnología y que funciones brinda cada una de ellas y cual es el objetivo de ellas en el mundo y en la vida de cada uno de nosotros

Objetivos

Objetivo general:

  • Conocer un poco acerca de la nanotecnología y sus diferentes ramas, y como esta tecnología puede ser muy útil en nuestra vida.

Objetivo especifico:

  • Conocer las distintas ramas de la nanotecnología y la función que posee cada una de ellas.

  • Aplicar esta tecnología en nuestras vidas.


NANOTECNOLOGIA

La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala.

La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nano materiales).

Nano es un prefijo griego que indica una medida (10-9 = 0,000 000 001), no un objeto; de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.

CARACTERÍSTICAS

•Colaboración de múltiples ciencias: biología, física, química,
informática, ingeniería, medicina…
• Se trata de fabricar productos tangibles
• Elevados costes de equipamiento, acceso necesario a propiedad
intelectual, conocimientos muy especializados
Ventajas:


El uso de la Nanotecnología molecular (MNT) en los procesos de producción y fabricación podría resolver muchos del los problemas actuales. Por ejemplo:


-La escasez de agua es un problema serio y creciente. La mayor parte del consumo del agua se utiliza en los sistemas de producción y agricultura, algo que la fabricación de productos mediante la fabricación molecular podría transformar.
-Las enfermedades infecciosas causan problemas en muchas partes del mundo. Productos sencillos como tubos, filtros y redes de mosquitos podrían reducir este problema.
-La información y la comunicación son herramientas útiles, pero en muchos casos ni siquiera existen. Con la nanotecnología, los ordenadores serían extremadamente baratos.
-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 tecnológicos 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.
-El nano tecnológico molecular podría fabricar equipos baratos y avanzados para la investigación médica y la sanidad, haciendo mucho mayor la disponibilidad de medicinas más avanzadas.
Desventajas:
La nanotecnología molecular es un avance tan importante que su impacto podría llegar a ser comparable con la Revolución Industrial pero con una diferencia destacable - que en el caso de la nanotecnología el enorme impacto se notará en cuestión de unos pocos años, con el peligro de estar la humanidad desprevenida ante los riesgos que tal impacto conlleva. Algunas consideraciones a tener en cuenta incluyen:

-Importantes cambios en la estructura de la sociedad y el sistema político.
-La potencia de la nanotecnología podría ser la causa de una nueva carrera de armamentos entre dos países competidores. La producción de armas y aparatos de espionaje podría tener un coste mucho más bajo que el actual siendo además los productos más pequeños, potentes y numerosos.
-La producción poco costosa y la duplicidad de diseños podría llevar a grandes cambios en la economía.
-La sobre explotación de productos baratos podría causar importantes daños al medio ambiente.
-El intento por parte de la administración de controlar estos y otros riesgos podría llevar a la aprobación de una normativa excesivamente rígida que, a su vez, crease una demanda para un mercado negro que sería tan peligroso como imparable porque sería muy fácil traficar con productos pequeños y muy peligrosos como las nano fábricas.
-Existen numerosos riesgos muy graves de diversa naturaleza a los que no se puede aplicar siempre el mismo tipo de respuesta.
-Las soluciones sencillas no tendrán éxito. Es improbable encontrar la respuesta adecuada a esta situación sin entrar antes en un proceso de planificación

meticulosa.

¿Por qué es importante la nanotecnología?

La nanotecnología es tan importante porque podría tener el potencial para resolver muchos de los problemas de la humanidad.

Si se desarrolla de forma responsable, la nanotecnología podría resolver problemas en los países más pobres del mundo tan importantes como enfermedades, hambre, falta de agua potable y falta de casas. Si se desarrolla de forma no responsable, la nanotecnología podría ser algo muy peligroso, permitiendo la fabricación de armas muy pequeñas con una fuerza de destrucción inimaginables. Algunos expertos creen que su impacto sobre nuestra vida será tan importante como en su día fue el impacto de la medicina o el impacto de los ordenadores.

Con ayuda de la nanotecnología, en el futuro se podrán lograr los siguientes beneficios:

  • Fabricar nuevos materiales como ropa que cambia de colornuevos adhesivos, nuevos materiales para la construcción que se auto limpian, robots con capacidad de "ver" y "sentir"....

  • Nuevos tecnologías de la información, tales como la computación cuántica y microchips capaces de almacenar trillones de bytes de información en un aparato tan pequeño como la punta de un alfiler

  • Avances médicos, incluyendo la administración de medicinas y la detección y tratamiento de enfermedades como el cáncer. Con la nanotecnología se podrá construir pequeños "naves sanguíneas" que transportan medicinas directamente al tumor de un cáncer para destrozarlo

  • Beneficios para el medioambiente como la purificación de agua, sistemas para controlar la contaminación, nuevas fuentes de energía sostenible y Olimpia etc.

La nanotecnología se divide en:

  • Química

  • Biología molecular



  • Electrónica

  • Informática

  • Medicina

  • Ingeniería

NANOQUIMICA

Nano química es una nueva rama de la nano ciencia relacionada con la producción y reacciones de nano partículas y sus compuestos. Está relacionada con las propiedades características asociadas con ensamblajes de átomos o moléculas sobre una escala que varía de tamaño de los bloques individuales hasta las del material aglomerado(desde 1 hasta 1000 nm[1] ). A este nivel, los efectos cuánticos pueden ser significativos, teniendo así nuevas formas de llevar a cabo reacciones químicas.

Esta ciencia emplea metodologías de la síntesis química y la química de materiales para obtener nano materiales con tamaños, formas, propiedades superficiales, defectos, y propiedades auto-ensámblate específicos, diseñados para cumplir con usos y funciones específicas.

El profesor Geoffrey Ozin de la Universidad de Toronto es considerado como el padre de la nanoquímica. "Su visionario artículo "Nanochemistry - Synthesis in Diminishing Dimensions" (Advanced Materials, 1992, 4, 612) estimuló a todo un nuevo campo: proponía que los principios de la química podían aplicarse a la síntesis de materiales de "abajo hacia arriba" "sobre cualquier escala de longitud" mediante los "principios de construcción de bloques jerarquicos": esto es, utilizando bloques de construcción de escala nano/molecular "programados" con información química que los auto-ensamblará espontáneamente, de una manera controlada, en estructuras que abarcan un amplio intervalo de escalas de longitud.

BIOLOGIA MOLECULAR

La Biología Molecular es la disciplina científica que tiene como objetivo el estudio de los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular. Dentro del Proyecto Genoma Humano puede encontrarse la siguiente definición sobre la Biología Molecular: El estudio de la estructura, función y composición de las moléculas biológicamente importantes 1. Esta área está relacionada con otros campos de la Biología y la Química, particularmente Ingeniería genética y Bioquímica. La biología molecular concierne principalmente al entendimiento de las interacciones de los diferentes sistemas de la célula, lo que incluye muchísimas relaciones, entre ellas las del ADN con el ARN, la síntesis de proteínas, el metabolismo, y el cómo todas esas interacciones son reguladas para conseguir un correcto funcionamiento de la célula. Al estudiar el comportamiento biológico de las moléculas que componen las células vivas, la Biología molecular roza otras ciencias que abordan temas similares: así, por ejemplo, juntamente con la Genética se interesa por la estructura y funcionamiento de los genes y por la regulación (inducción y represión) de la síntesis intracelular de enzimas y de otras proteínas. Con la Citología, se ocupa de la estructura de los corpúsculos subcelulares (núcleo, nucléolo, mitocondrias, ribosomas, lisosomas, etc.) y sus funciones dentro de la célula. Con la Bioquímica estudia la composición y cinética de las enzimas, interesándose por los tipos de catálisis enzimática, activaciones, inhibiciones competitivas o alostéricas, etc. También colabora con la Filogenética al estudiar la composición detallada de determinadas moléculas en las distintas especies de seres vivos, aportando valiosos datos para el conocimiento de la evolución.

Sin embargo, difiere de todas estas ciencias enumeradas tanto en los objetivos concretos como en los métodos utilizados para lograrlos. Así como la Bioquímica investiga detalladamente los ciclos metabólicos y la integración y desintegración de las moléculas que componen los seres vivos, la Biología molecular pretende fijarse con preferencia en el comportamiento biológico de las macromoléculas (ADN, ARN, enzimas, hormonas, etc.) dentro de la célula y explicar las funciones biológicas del ser vivo por estas propiedades a nivel molecular.

Los métodos que emplea esta nueva ciencia son fundamentalmente los mismos que la Biofísica, Bioquímica, y Biología. Utiliza los análisis químicos, cualitativo y cuantitativo, los conocimientos de la Química orgánica, la Biología de microorganismos y de virus, etc., pero revisten especial importancia los nuevos métodos micro analíticos tanto físicos como químicos. Merecen destacarse la Microscopía electrónica, que permite resoluciones que alcanzan los 10 Amstrongs;

la difracción de rayos X, que determina la estructura y disposición espacial de los átomos de las macromoléculas; la ultra centrifugación diferencial, tanto analítica como preparativa, que permite separaciones antes imposibles; la Cromatografía de gases, y, en fase líquida, la Espectrografía de infrarrojos, la Química con isótopos trazadores, la Espectrometría de masas, etc.

NANOELECTRONICA

La nanoelectrónica se refiere al uso de la nanotecnología en componentes electrónicos, especialmente en transistores. Aunque el término nanotecnología se usa normalmente para definir la tecnología de menos de 100 nm de tamaño, la nanoelectrónica se refiere, a menudo, a transistores de tamaño tan reducido que se necesita un estudio más exhaustivo de las interacciones interatómicas y de las propiedades mecánico-cuánticas. Es por ello que transistores actuales (como por ejemplo CMOS90 de TSMC o los procesadores Pentium 4 de Intel), no son listados en esta categoría, a pesar de contar con un tamaño menor que 90 o 65 nm.

A los dispositivos nanoelectrónicos se les considera una tecnología disruptiva ya que los ejemplos actuales son sustancialmente diferentes que los transistores tradicionales. Entre ellos, cabe destacar la electrónica de semiconductores de moléculas híbridas, nanotubos / nanohilos de una dimensión o la electrónica molecular avanzada.

El sub-voltaje y la nanoelectrónica de sub-voltaje profundo son campos específicos e importantes de I+D, y la aparición de nuevos circuitos integrados operando a un nivel de consumo energético por procesamiento de un bit próximo al teórico (fundamental, tecnológico, diseño metodológico, arquitectónico, algorítmico) es inevitable. Una aplicación de importancia que pueda beneficiarse finalmente de esta tecnología, en lo referente a operaciones lógicas, es la computación reversible.

Aunque todas estas actividades son muy prometedoras aún están bajo desarrollo y no van a estar disponibles en el mercado en un futuro próximo. Por ejemplo, se estima que el proceso de reducción de transistores de 22 nm a 16 nm será de 6 años, en vez de 2 como habitualmente se tarda en reducir. Puesto que el silicio no opera bien a menos de 22 nm, tiene que investigarse otro método como uso de grafeno o High-K.[cita requerida]

[

NANOINFORMATICA

Nuevos avances en nanotecnología pone a tiro a las supercomputadoras del mañana. Dentro de unos años, las computadoras serán bastante diferentes de las actuales. Los avances en el campo de la nanotecnología harán que las computadoras dejen de utilizar el silicio como sistema para integrar los transistores que la componen y empiecen a manejarse con lo que se llama mecánica cuántica, lo que hará que utilicen transistores a escala atómica. 

Aproximadamente para el año 2010, el tamaño de los transistores o chips llegó a límites de integración con la tecnología actual, y ya no se podrán empaquetar más transistores en un área de silicio, entonces se entrará al nivel atómico o lo que se conoce como mecánica cuántica. 

Las computadoras convencionales trabajan simbolizando datos como series de unos y ceros –dígitos binarios conocidos como bits. El código binario resultante es conducido a través de transistores, switches que pueden encenderse o prenderse para simbolizar un uno o un cero. 

Las computadoras cuánticas, sin embargo, utilizan un fenómeno físico conocido como “superposición”, donde objetos de tamaño infinitesimal como electrones o átomos pueden existir en dos o más lugares al mismo tiempo, o girar en direcciones opuestas al mismo tiempo. Esto significa que las computadoras creadas con procesadores superpuestos puedan utilizar bits cuánticos –llamados qubits- que pueden existir en los estados de encendido y apagado simultáneamente. 

Informática a nanoescala 

Hasta ahora nos habíamos habituado a que la Ley de Moore, que afirma que la capacidad de nuestros ordenadores se dobla cada 18 meses, se cumpliera a rajatabla. Pero la realidad muestra que, utilizando la tecnología convencional, que utiliza los transistores como pieza básica, este desarrollo alcanzará pronto sus límites. La alternativa para que el progreso no se detenga es crear los dispositivos de almacenamiento a escala molecular, nuevos métodos de cálculo, interruptores moleculares y cables de tubos de carbono estirados. En definitiva, lo que se conoce como ordenadores cuánticos

El primer paso hacia estos dispositivos se producía a finales de agosto de 2001, cuando los investigadores de IBM crearon un circuito capaz de ejecutar cálculos lógicos simples mediante un nanotubo de carbono autoensamblado. En estos momentos es la empresa Hewlett-Packard la que se encuentra más cerca de crear una tecnología capaz de sustituir a los actuales procesadores. Hace tan solo unos meses daban un paso de gigante al lograr que una nueva técnica basada en sistemas usados actualmente en matemáticas, criptografía y telecomunicaciones les permita crear dispositivos con equipos mil veces más económicos que los actuales. La compañía promete que habrá chips de sólo 32 nanómetros en el mercado dentro de 8 años. 
NANOMEDICINA

La nanomedicina es la rama de la medicina que aplica los conocimientos de nanotecnología en las ciencias y procedimientos médicos.

En teoría, con la nanotecnología se podrían construir pequeños nano-robots, nanobots que serían un ejército a nivel nanométrico en nuestro cuerpo, programados para realizar casi cualquier actividad.[1]

Por ejemplo, una de las aplicaciones más prometedoras sería la habilidad de programar estos nanobots para buscar y destruir las células responsables de la formación del cáncer.[2] Los nanobots de la nanomedicina podrían producirse con la función de reestructurar o reparar tejidos músculosos u oseos. Las fracturas podrían ser cosa del pasado, los nanobots podrían programarse para identificar fisuras en los huesos y arreglar éstos de dos formas; realizando algún proceso para acelerar la recuperación del hueso roto o fundiéndose con el hueso roto o inclusive las dos.[3] Y así con infinidad de enfermedades de varios tipos disolviendo sustancias de múltiples variedades según, en sangre o en la zona a tratar específicamente, inyectando pequeñas cantidades de antibióticos o antisépticos en caso de resfriados o inflamaciones, etc.

Actualmente, las nanopartículas de plata se están usando como desinfectantes y antisépticos, en productos farmacéuticos y quirúrgicos, en ropa interior, guantes, medias y zapatos deportivos, en productos para bebés, productos de higiene personal, cubiertos, refrigeradores y lavadoras de ropa. Un problema derivado de estas aplicaciones es su impacto ambiental, ya que en 2005, un estudio encontró que la plata en nanopartículas es 45 veces más tóxica que la corriente y además, en 2008, otro estudio indicó que pueden pasar nanopartículas sintéticas a los desagües, con fuerte toxicidad para la vida acuática, eliminando también bacterias benignas en los sistemas de drenaje.

NANOINGENIERIA

La nanoingeniería es una rama de la ingeniería, que usa la nanotecnología para diseñar productos y sistemas a nanoescala. Su nombre se origina del nanómetro, la unidad de medidas equivalente a un metro divido mil millones de veces (al 10x^-9 en notación científica). La nanoingeniería surge a partir del desarrollo de la nanotecnología.

La nanoingeniería es una disciplina en rápido y permanente desarrollo dada su juventud. Una importante área de la nanoingeniería que empieza a convertirse en una herramienta de común uso es la de las simulaciones moleculares orientadas al análisis y desarrollo de nano-sistemas. Están incluidos en esta área los estudios computacionales de nanoestrucruras como nanocanales, nanomotores, sistemas nanofluidicos, etc.

Métodos de la nanoingeniería

  • Fotolitografía: Es un método que usa luz para producir diseños en químicos foto-sensitivos, los cuales son después retirados para exponer la nueva superficie. Esta técnica es una de las principales en la fabricación de circuitos integrados.

  • Litografía de Rayo de Electrones (Electrón Beam Lithography): Similar a la fotolitografía, pero se usan rayos de electrones en vez de luz.

  • Microscopio Escáner de Túnel (Scanning tunneling microscope (STM)): El cual puede ser utilizado para reproducir y manipular estructuras tan pequeñas como un átomo.

  • Autoensamblaje molecular (Self Assembly): Secuencia arbitrarias del ADN sintético que se producen en cantidad y las cuales pueden ser



  • organizadas en proteínas únicas o en amino ácidos que pueden ser vinculados a otros lienzos de ADN, y e los cuales se pueden crear

estructuras simples

anexoshttp://1.bp.blogspot.com/-xhv8db8wxga/tcbtrnomtui/aaaaaaaaajy/8r6czipwbsu/s1600/nanotecnologia+tierra.jpghttp://elblogverde.com/wp-content/uploads/2010/08/nanotecnologia.jpghttp://nanotecnologiaexamen.blogspot.es/img/nanomedicina.jpg

CONCLUSIONes

1-existen distintas ramas de la nanotecnología

Las cuales son: nano química, bioquímica, biología molecular, nano física, nano electrónica, nano informática, nano matemáticas nano medicina

Nano ingeniería

2-cada rama de la nanotecnología tiene una función diferente por la cual se caracteriza

3-la nanotecnología habla de maquinas pequeñas

Capases de construir edificios, detener enfermedades.

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