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Historia de la nanotecnología

La historia de la nanotecnología traza el desarrollo de los conceptos y el trabajo experimental que caen bajo la amplia categoría de nanotecnología . Aunque la nanotecnología es un desarrollo relativamente reciente en la investigación científica, el desarrollo de sus conceptos centrales ocurrió durante un período de tiempo más largo. El surgimiento de la nanotecnología en la década de 1980 fue causado por la convergencia de avances experimentales como la invención del microscopio de efecto túnel de barrido en 1981 y el descubrimiento de los fulerenos en 1985, con la elucidación y popularización de un marco conceptual para los objetivos de la nanotecnología a partir de la publicación en 1986 del libro Engines of Creation . El campo fue objeto de una creciente conciencia pública y controversia a principios de la década de 2000, con debates destacados sobre sus posibles implicaciones , así como la viabilidad de las aplicaciones previstas por los defensores de la nanotecnología molecular , y con los gobiernos moviéndose para promover y financiar la investigación en nanotecnología. A principios de la década de 2000 también se iniciaron las aplicaciones comerciales de la nanotecnología , aunque estas se limitaron a aplicaciones masivas de nanomateriales en lugar de las aplicaciones transformadoras previstas en este campo.

Primeros usos de los nanomateriales

Se han encontrado nanotubos de carbono en cerámica de Keeladi , India, que data de alrededor de 600-300 a. C., aunque no se sabe cómo se formaron o si la sustancia que los contenía se empleó deliberadamente. [1] Se han observado nanocables de cementita en acero de Damasco , un material que data de alrededor de 900 d. C., cuyo origen y medio de fabricación también se desconocen. [2]

Aunque las nanopartículas se asocian con la ciencia moderna, los artesanos ya las utilizaban en Mesopotamia en el siglo IX para crear un efecto brillante en la superficie de las vasijas. [3] [4]

En la época moderna, la cerámica de la Edad Media y el Renacimiento suele conservar un brillo metálico distintivo de color dorado o cobrizo. Este brillo es causado por una película metálica que se aplicaba a la superficie transparente de un esmaltado , que contiene nanopartículas de plata y cobre dispersas de forma homogénea en la matriz vítrea del esmaltado cerámico. Estas nanopartículas son creadas por los artesanos añadiendo sales y óxidos de cobre y plata junto con vinagre , ocre y arcilla sobre la superficie de la cerámica previamente esmaltada. La técnica se originó en el mundo musulmán . Como a los musulmanes no se les permitía utilizar oro en representaciones artísticas, buscaron una forma de crear un efecto similar sin utilizar oro real. La solución que encontraron fue utilizar el brillo. [4] [5]

Orígenes conceptuales

Richard Feynman

Richard Feynman dio una charla en 1959 que muchos años después inspiró las bases conceptuales de la nanotecnología.

El físico estadounidense Richard Feynman pronunció la conferencia " Hay mucho espacio en el fondo " en una reunión de la Sociedad Estadounidense de Física en Caltech el 29 de diciembre de 1959, que a menudo se considera que sirvió de inspiración para el campo de la nanotecnología . Feynman había descrito un proceso mediante el cual se podría desarrollar la capacidad de manipular átomos y moléculas individuales, utilizando un conjunto de herramientas precisas para construir y operar otro conjunto proporcionalmente más pequeño, y así sucesivamente hasta la escala necesaria. En el curso de esto, observó, surgirían problemas de escala debido a la magnitud cambiante de varios fenómenos físicos: la gravedad perdería importancia, la tensión superficial y la atracción de Van der Waals cobrarían importancia. [6]

Después de la muerte de Feynman, un académico que estudia el desarrollo histórico de la nanotecnología ha concluido que su papel real en catalizar la investigación en nanotecnología fue limitado, basándose en los recuerdos de muchas de las personas activas en el campo naciente en los años 1980 y 1990. Chris Toumey, un antropólogo cultural de la Universidad de Carolina del Sur , encontró que las versiones publicadas de la charla de Feynman tuvieron una influencia insignificante en los veinte años posteriores a su primera publicación, según se mide por las citas en la literatura científica, y no mucha más influencia en la década posterior a la invención del microscopio de efecto túnel en 1981. Posteriormente, el interés en "Plenty of Room" en la literatura científica aumentó enormemente a principios de la década de 1990. Esto se debe probablemente a que el término "nanotecnología" ganó una seria atención justo antes de esa época, tras su uso por parte de K. Eric Drexler en su libro de 1986, Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology , que tomó el concepto de Feynman de mil millones de pequeñas fábricas y añadió la idea de que podrían hacer más copias de sí mismas mediante el control informático en lugar del control por un operador humano; y en un artículo de portada titulado "Nanotecnología", [7] [8] publicado más tarde ese año en una revista orientada a la ciencia de circulación masiva, Omni . El análisis de Toumey también incluye comentarios de distinguidos científicos en nanotecnología que dicen que "Plenty of Room" no influyó en sus primeros trabajos y, de hecho, la mayoría de ellos no lo habían leído hasta una fecha posterior. [9] [10]

Estos y otros acontecimientos dan a entender que el redescubrimiento retroactivo de “Plenty of Room” de Feynman proporcionó a la nanotecnología una historia empaquetada que proporcionó una fecha temprana de diciembre de 1959, además de una conexión con el carisma y el genio de Richard Feynman. La estatura de Feynman como premio Nobel y como figura icónica de la ciencia del siglo XX sin duda ayudó a los defensores de la nanotecnología y proporcionó un valioso vínculo intelectual con el pasado. [11]

Norio Taniguchi

El científico japonés Norio Taniguchi, de la Universidad de Ciencias de Tokio , fue el primero en utilizar el término "nanotecnología" en una conferencia celebrada en 1974 [12] para describir procesos de semiconductores como la deposición de películas finas y el fresado con haz de iones que presentan un control característico del orden de un nanómetro. Su definición fue: "La 'nanotecnología' consiste principalmente en el procesamiento, la separación, la consolidación y la deformación de materiales por un átomo o una molécula". Sin embargo, el término no se volvió a utilizar hasta 1981, cuando Eric Drexler, que desconocía el uso anterior del término por parte de Taniguchi, publicó su primer artículo sobre nanotecnología en 1981. [13] [14] [15]

K. Eric Drexler

K. Eric Drexler desarrolló y popularizó el concepto de nanotecnología y fundó el campo de la nanotecnología molecular .

En la década de 1980, la idea de la nanotecnología como un manejo determinista , en lugar de estocástico , de átomos y moléculas individuales fue explorada conceptualmente en profundidad por K. Eric Drexler, quien promovió la importancia tecnológica de los fenómenos y dispositivos a nanoescala a través de discursos y dos libros influyentes.

En 1980, Drexler se topó con la provocativa charla de Feynman de 1959 "Hay mucho espacio en el fondo" mientras preparaba su artículo científico inicial sobre el tema, "Ingeniería molecular: un enfoque para el desarrollo de capacidades generales para la manipulación molecular", publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias en 1981. [16] El término "nanotecnología" (que era paralelo al "nano-tecnología" de Taniguchi) fue aplicado independientemente por Drexler en su libro de 1986 Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology , que proponía la idea de un "ensamblador" a nanoescala que sería capaz de construir una copia de sí mismo y de otros elementos de complejidad arbitraria. También publicó por primera vez el término " sustancia viscosa gris " para describir lo que podría suceder si se construyera y lanzara una hipotética máquina autorreplicante , capaz de operar de forma independiente. La visión de Drexler sobre la nanotecnología a menudo se denomina " nanotecnología molecular " (MNT) o "fabricación molecular".

Su trabajo de doctorado de 1991 en el Media Lab del MIT fue el primer doctorado sobre el tema de la nanotecnología molecular y (después de algunas ediciones) su tesis, "Molecular Machinery and Manufacturing with Applications to Computation" [17] se publicó como Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation [18], que recibió el premio de la Asociación de Editores Estadounidenses al Mejor Libro de Ciencias de la Computación de 1992. Drexler fundó el Foresight Institute en 1986 con la misión de "Prepararse para la nanotecnología". Drexler ya no es miembro del Foresight Institute. [ cita requerida ]

Investigación y avances experimentales

En nanoelectrónica , el espesor a escala nanométrica se demostró en el óxido de compuerta y las películas delgadas utilizadas en transistores ya en la década de 1960, pero no fue hasta finales de la década de 1990 que se demostraron los MOSFET (transistores de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico) con longitud de compuerta a escala nanométrica. La nanotecnología y la nanociencia recibieron un impulso a principios de la década de 1980 con dos desarrollos importantes: el nacimiento de la ciencia de clústeres y la invención del microscopio de efecto túnel de barrido (STM). Estos desarrollos llevaron al descubrimiento de los fulerenos en 1985 y a la asignación estructural de nanotubos de carbono en 1991. El desarrollo de FinFET en la década de 1990 también sentó las bases para la fabricación moderna de dispositivos semiconductores nanoelectrónicos .

Invención de la microscopía de sonda de barrido

Gerd Binnig (izquierda) y Heinrich Rohrer (derecha) ganaron el Premio Nobel de Física en 1986 por su invención en 1981 del microscopio de efecto túnel .

El microscopio de efecto túnel , un instrumento para obtener imágenes de superficies a nivel atómico, fue desarrollado en 1981 por Gerd Binnig y Heinrich Rohrer en el Laboratorio de Investigación IBM de Zúrich , por el que recibieron el Premio Nobel de Física en 1986. [19] [20] Binnig, Calvin Quate y Christoph Gerber inventaron el primer microscopio de fuerza atómica en 1986. El primer microscopio de fuerza atómica disponible comercialmente se introdujo en 1989.

El investigador de IBM Don Eigler fue el primero en manipular átomos utilizando un microscopio de efecto túnel en 1989. Utilizó 35 átomos de xenón para formar el logotipo de IBM . [21] Compartió el Premio Kavli en Nanociencia de 2010 por este trabajo. [22]

Avances en la ciencia de las interfaces y los coloides

La ciencia de las interfases y los coloides ya existía desde hacía casi un siglo antes de que se asociaran con la nanotecnología. [23] [24] Las primeras observaciones y mediciones de tamaño de las nanopartículas se habían realizado durante la primera década del siglo XX por Richard Adolf Zsigmondy , ganador del Premio Nobel de Química en 1925 , quien realizó un estudio detallado de los soles de oro y otros nanomateriales con tamaños de hasta 10 nm utilizando un ultramicroscopio que era capaz de visualizar partículas mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz . [25] Zsigmondy también fue el primero en utilizar el término "nanómetro" explícitamente para caracterizar el tamaño de las partículas. En la década de 1920, Irving Langmuir , ganador del Premio Nobel de Química en 1932, y Katharine B. Blodgett introdujeron el concepto de monocapa , una capa de material de una molécula de espesor. A principios de la década de 1950, Derjaguin y Abrikosova realizaron la primera medición de fuerzas superficiales. [26]

En 1974 , Tuomo Suntola y sus colaboradores en Finlandia desarrollaron y patentaron el proceso de deposición de capas atómicas para depositar películas delgadas uniformes, una capa atómica a la vez. [27]

En otro desarrollo, se estudió la síntesis y las propiedades de los nanocristales semiconductores, lo que dio lugar a un número cada vez mayor de nanopartículas semiconductoras de puntos cuánticos .

Descubrimiento de los fulerenos

Harry Kroto (izquierda) ganó el Premio Nobel de Química en 1996 junto con Richard Smalley (en la foto de abajo) y Robert Curl por su descubrimiento en 1985 del buckminsterfullereno , mientras que Sumio Iijima (derecha) ganó el Premio Kavli inaugural de 2008 en Nanociencia por su descubrimiento en 1991 de los nanotubos de carbono .

Los fulerenos fueron descubiertos en 1985 por Harry Kroto , Richard Smalley y Robert Curl , quienes juntos ganaron el Premio Nobel de Química en 1996. La investigación de Smalley en química física investigó la formación de cúmulos inorgánicos y semiconductores utilizando haces moleculares pulsados ​​y espectrometría de masas de tiempo de vuelo . Como consecuencia de esta experiencia, Curl le presentó a Kroto para investigar una cuestión sobre los componentes del polvo astronómico. Estos son granos ricos en carbono expulsados ​​por estrellas viejas como R Corona Borealis. El resultado de esta colaboración fue el descubrimiento de C 60 y los fulerenos como la tercera forma alotrópica del carbono. Los descubrimientos posteriores incluyeron los fulerenos endoédricos y la familia más grande de fulerenos el año siguiente. [28] [29]

El descubrimiento de los nanotubos de carbono se atribuye en gran medida a Sumio Iijima de NEC en 1991, aunque los nanotubos de carbono se han producido y observado en una variedad de condiciones antes de 1991. [30] El descubrimiento de Iijima de nanotubos de carbono de paredes múltiples en el material insoluble de barras de grafito quemadas por arco en 1991 [31] y la predicción independiente de Mintmire, Dunlap y White de que si se pudieran fabricar nanotubos de carbono de pared simple, exhibirían propiedades conductoras notables [32] ayudaron a crear el revuelo inicial que ahora se asocia con los nanotubos de carbono. La investigación sobre nanotubos se aceleró enormemente después de los descubrimientos independientes [33] [34] de Bethune en IBM [35] e Iijima en NEC de nanotubos de carbono de pared simple y métodos para producirlos específicamente agregando catalizadores de metales de transición al carbono en una descarga de arco.

A principios de los años 1990, Huffman y Kraetschmer, de la Universidad de Arizona , descubrieron cómo sintetizar y purificar grandes cantidades de fulerenos. Esto abrió la puerta a su caracterización y funcionalización por parte de cientos de investigadores en laboratorios gubernamentales e industriales. Poco después, se descubrió que el C 60 dopado con rubidio era un superconductor de temperatura media (Tc = 32 K). En una reunión de la Materials Research Society en 1992, el Dr. Thomas Ebbesen (NEC) describió a una audiencia fascinada su descubrimiento y caracterización de los nanotubos de carbono. [ cita requerida ] Este evento envió a los asistentes y a otras personas a sus laboratorios a favor del viento de su presentación para reproducir e impulsar esos descubrimientos. Utilizando las mismas herramientas o herramientas similares a las utilizadas por Huffman y Kratschmer, cientos de investigadores desarrollaron aún más el campo de la nanotecnología basada en nanotubos.

Apoyo gubernamental y corporativo

Iniciativa Nacional de Nanotecnología

Mihail Roco, de la Fundación Nacional de Ciencias, propuso formalmente la Iniciativa Nacional de Nanotecnología a la Casa Blanca y fue un arquitecto clave en su desarrollo inicial.

La Iniciativa Nacional de Nanotecnología es un programa federal de investigación y desarrollo de nanotecnología de los Estados Unidos . “La NNI sirve como punto central de comunicación, cooperación y colaboración para todas las agencias federales involucradas en la investigación de nanotecnología, reuniendo la experiencia necesaria para avanzar en este campo amplio y complejo”. [36] Sus objetivos son promover un programa de investigación y desarrollo (I+D) de nanotecnología de clase mundial, fomentar la transferencia de nuevas tecnologías en productos para beneficio comercial y público, desarrollar y mantener recursos educativos, una fuerza laboral calificada y la infraestructura y herramientas de apoyo para avanzar en la nanotecnología, y apoyar el desarrollo responsable de la nanotecnología. La iniciativa fue encabezada por Mihail Roco , quien propuso formalmente la Iniciativa Nacional de Nanotecnología a la Oficina de Política Científica y Tecnológica durante la administración Clinton en 1999, y fue un arquitecto clave en su desarrollo. Actualmente es el Asesor Principal de Nanotecnología en la Fundación Nacional de Ciencias , así como el presidente fundador del subcomité del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología sobre Ciencia, Ingeniería y Tecnología a Nanoescala. [37]

El presidente Bill Clinton abogó por el desarrollo de la nanotecnología . En un discurso pronunciado el 21 de enero de 2000 [38] en el Instituto Tecnológico de California , Clinton dijo: "Algunos de nuestros objetivos de investigación pueden tardar veinte años o más en alcanzarse, pero esa es precisamente la razón por la que el gobierno federal desempeña un papel importante". La estatura de Feynman y su concepto de fabricación con precisión atómica contribuyeron a conseguir financiación para la investigación en nanotecnología, como se menciona en el discurso del presidente Clinton:

Mi presupuesto respalda una nueva e importante Iniciativa Nacional de Nanotecnología, con un valor de 500 millones de dólares. Caltech no es ajeno a la idea de la nanotecnología, la capacidad de manipular la materia a nivel atómico y molecular. Hace más de 40 años, el propio Richard Feynman, de Caltech, preguntó: "¿Qué sucedería si pudiéramos ordenar los átomos uno por uno de la manera que quisiéramos?" [39]

El presidente George W. Bush aumentó aún más la financiación de la nanotecnología. El 3 de diciembre de 2003, Bush firmó la Ley de Investigación y Desarrollo de la Nanotecnología del Siglo XXI [40] , que autoriza gastos para cinco de las agencias participantes por un total de 3.630 millones de dólares estadounidenses a lo largo de cuatro años [41] . El suplemento presupuestario de la NNI para el año fiscal 2009 proporciona 1.500 millones de dólares a la NNI, lo que refleja un crecimiento constante de la inversión en nanotecnología [42] .

Creciente conciencia pública y controversia

Por qué el futuro no nos necesita

"Por qué el futuro no nos necesita" es un artículo escrito por Bill Joy , entonces científico jefe de Sun Microsystems , en la edición de abril de 2000 de la revista Wired . En el artículo, sostiene que "nuestras tecnologías más poderosas del siglo XXI -robótica , ingeniería genética y nanotecnología- amenazan con convertir a los humanos en una especie en peligro de extinción ". Joy sostiene que las tecnologías en desarrollo suponen un peligro mucho mayor para la humanidad que cualquier tecnología anterior. En particular, se centra en la genética , la nanotecnología y la robótica . Argumenta que las tecnologías de destrucción del siglo XX, como la bomba nuclear , estaban limitadas a los grandes gobiernos, debido a la complejidad y el coste de dichos dispositivos, así como a la dificultad de adquirir los materiales necesarios. También expresa su preocupación por el aumento de la potencia informática. Su preocupación es que las computadoras acabarán siendo más inteligentes que nosotros, lo que conducirá a escenarios distópicos como la rebelión de los robots . Cita notablemente al Unabomber sobre este tema. Después de la publicación del artículo, Bill Joy sugirió evaluar las tecnologías para medir sus peligros implícitos, así como también hacer que los científicos se nieguen a trabajar en tecnologías que tengan el potencial de causar daño.

En el artículo del Anuario de Políticas de Ciencia y Tecnología de la AAAS de 2001 titulado Una respuesta a Bill Joy y los tecnofuturistas pesimistas , Bill Joy fue criticado por tener una visión de túnel tecnológica en su predicción, al no considerar los factores sociales. [43] En La singularidad está cerca de Ray Kurzweil , cuestionó la regulación de la tecnología potencialmente peligrosa, preguntando "¿Deberíamos decirles a los millones de personas afectadas por cáncer y otras condiciones devastadoras que estamos cancelando el desarrollo de todos los tratamientos de bioingeniería porque existe el riesgo de que estas mismas tecnologías algún día puedan usarse con fines malévolos?".

Presa

Prey es una novela de 2002 de Michael Crichton que presenta un enjambre artificial de nanorobots que desarrollan inteligencia y amenazan a sus inventores humanos. La novela generó preocupación dentro de la comunidad nanotecnológica por la posibilidad de que pudiera afectar negativamente la percepción pública de la nanotecnología al generar temor a que se produjera un escenario similar en la vida real. [44]

Debate entre Drexler y Smalley

Richard Smalley, más conocido por co-descubrir la molécula con forma de pelota de fútbol “buckyball” y un destacado defensor de la nanotecnología y sus muchas aplicaciones, fue un crítico abierto de la idea de los ensambladores moleculares , tal como los defendía Eric Drexler. En 2001, presentó objeciones científicas a ellos [45] atacando la noción de ensambladores universales en un artículo de Scientific American de 2001 , lo que llevó a una refutación más tarde ese año por parte de Drexler y colegas, [46] y finalmente a un intercambio de cartas abiertas en 2003. [47]

Smalley criticó el trabajo de Drexler sobre la nanotecnología por considerarlo ingenuo, argumentando que la química es extremadamente complicada, las reacciones son difíciles de controlar y que un ensamblador universal es ciencia ficción. Smalley creía que tales ensambladores no eran físicamente posibles y presentó objeciones científicas a los mismos. Sus dos principales objeciones técnicas, que había denominado el "problema de los dedos gordos" y el "problema de los dedos pegajosos", sostenían que los ensambladores moleculares no podían seleccionar y colocar átomos individuales con precisión. También creía que las especulaciones de Drexler sobre los peligros apocalípticos de los ensambladores moleculares amenazaban el apoyo público al desarrollo de la nanotecnología.

Smalley argumentó primero que los "dedos gordos" hacían imposible la MNT. Más tarde argumentó que las nanomáquinas tendrían que parecerse más a las enzimas químicas que a los ensambladores de Drexler y que solo podrían funcionar en agua. Creía que esto excluiría la posibilidad de "ensambladores moleculares" que funcionaran mediante la selección y colocación precisa de átomos individuales. Además, Smalley argumentó que casi toda la química moderna implica reacciones que tienen lugar en un disolvente (normalmente agua), porque las pequeñas moléculas de un disolvente contribuyen a muchas cosas, como la reducción de las energías de enlace para los estados de transición . Dado que casi toda la química conocida requiere un disolvente, Smalley consideró que la propuesta de Drexler de utilizar un entorno de alto vacío no era viable.

Smalley también creía que las especulaciones de Drexler sobre los peligros apocalípticos de las máquinas autorreplicantes que se han equiparado a los "ensambladores moleculares" amenazarían el apoyo público al desarrollo de la nanotecnología. Para abordar el debate entre Drexler y Smalley sobre los ensambladores moleculares, Chemical & Engineering News publicó un contrapunto consistente en un intercambio de cartas que abordaban las cuestiones. [47]

Drexler y sus colaboradores respondieron a estas dos cuestiones [46] en una publicación de 2001. Drexler y sus colegas señalaron que Drexler nunca propuso ensambladores universales capaces de hacer absolutamente cualquier cosa, sino que en su lugar propuso ensambladores más limitados capaces de hacer una amplia variedad de cosas. Cuestionaron la relevancia de los argumentos de Smalley con respecto a las propuestas más específicas presentadas en Nanosystems . Drexler sostuvo que ambos eran argumentos falaces y, en el caso de las enzimas, el profesor Klibanov escribió en 1994: "...utilizar una enzima en disolventes orgánicos elimina varios obstáculos..." [48]. Drexler también aborda este tema en Nanosystems al demostrar matemáticamente que los catalizadores bien diseñados pueden proporcionar los efectos de un disolvente y, fundamentalmente, pueden hacerse incluso más eficientes de lo que podría ser una reacción disolvente/enzima. Drexler tuvo dificultades para conseguir que Smalley respondiera, pero en diciembre de 2003, Chemical & Engineering News publicó un debate de cuatro partes. [47]

Ray Kurzweil dedica cuatro páginas de su libro The Singularity Is Near a demostrar que los argumentos de Richard Smalley no son válidos y a rebatirlos punto por punto. Kurzweil termina afirmando que las visiones de Drexler son muy viables e incluso ya se están haciendo realidad. [49]

Informe de la Royal Society sobre las implicaciones de la nanotecnología

El informe de 2004 de la Royal Society y la Royal Academy of Engineering sobre las implicaciones de la nanociencia y las nanotecnologías [50] se inspiró en las preocupaciones del Príncipe Carlos sobre la nanotecnología , incluida la fabricación molecular . Sin embargo, el informe casi no dedicó tiempo a la fabricación molecular. [51] De hecho, la palabra " Drexler " aparece solo una vez en el cuerpo del informe (de pasada), y "fabricación molecular" o " nanotecnología molecular " no aparece en absoluto. El informe cubre varios riesgos de las tecnologías a nanoescala, como la toxicología de las nanopartículas. También proporciona una útil descripción general de varios campos a nanoescala. El informe contiene un anexo (apéndice) sobre la sustancia viscosa gris , que cita una variación más débil del argumento controvertido de Richard Smalley contra la fabricación molecular. Concluye que no hay evidencia de que se desarrollen nanomáquinas autónomas y autorreplicantes en el futuro previsible, y sugiere que los reguladores deberían preocuparse más por las cuestiones de la toxicología de las nanopartículas.

Aplicaciones comerciales iniciales

A principios de la década de 2000 se empezaron a utilizar nanotecnologías en productos comerciales, aunque la mayoría de las aplicaciones se limitan al uso masivo de nanomateriales pasivos . Entre los ejemplos se incluyen las nanopartículas de dióxido de titanio y óxido de zinc en protectores solares, cosméticos y algunos productos alimenticios; las nanopartículas de plata en envases de alimentos, ropa, desinfectantes y electrodomésticos como Silver Nano ; los nanotubos de carbono para textiles resistentes a las manchas; y el óxido de cerio como catalizador de combustibles. [52] Al 10 de marzo de 2011, el Proyecto sobre nanotecnologías emergentes estimó que más de 1300 productos nanotecnológicos identificados por el fabricante están disponibles públicamente, y que los nuevos llegan al mercado a un ritmo de 3 a 4 por semana. [53]

La Fundación Nacional de la Ciencia financió al investigador David Berube para estudiar el campo de la nanotecnología [ ¿cuándo? ] . Sus hallazgos se publican en la monografía Nano-Hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz. Este estudio concluye que gran parte de lo que se vende como “nanotecnología” es en realidad una reformulación de la ciencia de los materiales, que está llevando a una “industria nanotecnológica construida únicamente sobre la venta de nanotubos, nanocables y similares” que “terminará con unos pocos proveedores que vendan productos de bajo margen en grandes volúmenes”. Otras aplicaciones que requieren manipulación o disposición real de componentes a escala nanométrica esperan más investigación. Aunque las tecnologías etiquetadas con el término “nano” a veces están poco relacionadas con los objetivos tecnológicos más ambiciosos y transformadores de este tipo en las propuestas de fabricación molecular y están muy lejos de alcanzarlos, el término aún connota tales ideas. Según Berube, puede existir el peligro de que se forme, o ya se esté formando, una “nanoburbuja” a partir del uso del término por parte de científicos y empresarios para obtener financiación, independientemente del interés en las posibilidades transformadoras de un trabajo más ambicioso y con mayor visión de futuro. [54]

La invención de lípidos catiónicos ionizables a principios del siglo XXI permitió el desarrollo posterior de nanopartículas lipídicas sólidas , que en la década de 2020 se convirtieron en el sistema de administración de fármacos mediante nanopartículas no virales más exitoso y conocido debido a su uso en varias vacunas de ARNm durante la pandemia de COVID-19 .

Véase también

Referencias

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