Tema 1 Sociedade do Coñecemento: NANOTECNOLOXÍA

• Definición de Nanotecnoloxía, incluindo a definición de nanómetro.                                                                                   A nanotecnoloxía non é unha tecnoloxía específica; nin sequera un grupo de tecnoloxías ben definidas.
  A nanotecnoloxía é máis ben un campo moi amplo e heteroxéneo da tecnoloxía no que se deseñan, caracterizan, producen e aplican estruturas, compoñentes e sistemas mantendo un control sobre o tamaño e a forma dos seus elementos constituíntes (átomos, moléculas ó macromoléculas) a nivel da escala dos nanómetros, de tal maneira que ditas estruturas, compoñentes ou sistemas posúen polo menos unha propiedade característica nova ou mellorada debido ao pequeno tamaño dos seus constituíntes.
  A nanotecnoloxía utiliza un amplo rango de disciplinas científico-técnicas co fin de estudar materiais, partículas e estruturas que implican a creación ou presenza de elementos que teñen polo menos unha dimensión espacial inferior aos 100nm, sendo un nanómetro a millonésima parte dun milímetro. Os materiais constituídos por estruturas tan pequenas, a miúdo presentan propiedades distintas aos materiais tradicionais independentemente de que estean compostos polos mesmos
  constituíntes químicos. Por exemplo, poden presentar novas propiedades mecánicas, ópticas, químicas, magnéticas ou electrónicas.
• Nanoelectrónica: a qué dará lugar? Relación coa tecnoloxía Informática.                                                                                       A nanoelectrónica dará lugar a sistemas de almacenamento de datos de moi alta densidade de rexistro (por exemplo, 1 Terabit/polgada2) e as novas tecnoloxías de visualización a base de plásticos flexibles. A longo prazo, o desenvolvemento da nanoelectrónica molecular ou biomolecular, a espintrónica e a informática cuántica abrirán novos horizontes á tecnoloxía informática. A nanoelectrónica estará na orixe dunha nova xeración de computadores, teléfonos, automóbiles, electrodomésticos e calquera sistema de automatización necesario en calquera equipo de aplicación industrial ou doméstico.
• Nanobiotecnoloxía: qué disciplinas combina? Aplicacións en Medicina.                                                                                    Está a combinarse a enxeñería a nivel molecular coa bioloxía, ben manipulando directamente sistemas vivos, ou creando biochips como os que xa se están producindo na actualidade inspirados en materiais biolóxicos. Nun futuro próximo, a nanobiotecnoloxía proveeranos con innovacións extraordinarias no campo do medicamento por exemplo, con novos sistemas de diagnóstico miniaturizados que poderían implantarse e utilizarse na detección precoz de enfermidades, recubrimientos e nanocompostos desenvolvidos mediante o recurso ás nanotecnoloxías, non exclusivamente na súa produción senón nos conceptos de deseño dos materiais constituíntes, que mellorarán a bioactividade e biocompatibilidade dos implantes, novas matrices soporte capaces de autoestruturarse que están a facilitar o desenvolvemento dunha nova xeración de materiais no ámbito da enxeñería de tecidos e dos materiais biomiméticos, abrindo a posibilidade, a longo prazo, de conseguir a síntese de órganos de substitución. Están a desenvolverse novos sistemas de administración dirixida de medicamentos e recentemente conseguiuse levar e introducir nanopartículas ao interior de células cancerosas para o seu tratamento, por exemplo, mediante calor.
• Aplicacións á producción e almacenamento de enerxía.                    O campo da produción e almacenamento de enerxía poderá beneficiarse, por exemplo, dos novos desenvolvementos en pilas de combustible ou sólidos lixeiros nanoestructurados que teñen o potencial para un almacenamento eficaz do hidróxeno. Están a desenvolverse tamén células solares fotovoltaicas eficaces e de baixo custo (por exemplo a «pintura solar»). Os avances no campo das nanotecnoloxías tamén permitirán aforros enerxéticos a través dunha mellora dos illamentos, do transporte e dunha iluminación máis eficaz.
• Avances en Ciencias de Materiais.                                                              Os avances da ciencia dos materiais mediante o recurso ás nanotecnoloxías son de gran alcance e o seu impacto deixarase sentir en case todos os sectores. As nanopartículas xa se empregan para reforzar materiais ou funcionalizar cosméticos. Recórrese ao uso de nanoestructuras superficiais para conseguir superficies resistentes ao relado, hidrófugas, limpas ou estériles. O inxerto selectivo de moléculas orgánicas a través da nanoestructuración superficial permitirá avanzar na fabricación de biosensores e de dispositivos electrónicos moleculares. Así mesmo, pódense mellorar e facer avanzar enormemente os rendementos dos materiais en condicións extremas, coas consecuentes aplicacións nos sectores espacial e aeronáutico.
• Fabricación a nivel nanométrico.                                                    A fabricación a nivel nanométrico esixe un novo enfoque interdisciplinar tanto na investigación como nos procesos de fabricación. Conceptualmente considéranse dúas vías de traballo: a primeira consiste na miniaturización dos microsistemas denominado enfoque «de arriba abaixo» ou «top-down» e a segunda, en imitar a natureza mediante o desenvolvemento de estruturas a partir dos niveis atómico e molecular denominado enfoque «de abaixo arriba» ou «bottom-up». O primeiro podería describirse como un proceso de ensamblaxe, o segundo como un proceso de síntese. O enfoque de abaixo a arriba atópase en fase inicial de desenvolvemento, pero o seu impacto potencial é de gran alcance e podería alterar as rutas actuais de produción.
  A fabricación de instrumentos para o estudo das propiedades da materia a unha escala nanométrica xa está a ter un impacto importante, tanto directo como indirecto, que está a estimular o progreso nunha ampla gama de sectores. A instrumentación tamén desempeña un papel crave no desenvolvemento de procesos de fabricación baseados en técnicas convencionais con enorme potencial como son as novas técnicas de deposición por plasma de recubrimientos nanoestructurados a partir da inxección directa de precursores líquidos, ou a utilización de forma controlada de plasmas de alta enerxía na fabricación de nanopartículas ou na funcionalización de superficies.
• Beneficios para a investigación sobre alimentos, auga e medio ambiente.                                                                                           A investigación sobre os alimentos, a auga e o medio ambiente tamén pode beneficiarse das nanotecnoloxías con, por exemplo, o desenvolvemento de instrumentos para detectar e neutralizar a presenza de microorganismos ou praguicidas. Mediante novas técnicas de nanoetiquetado miniaturizado podería realizarse o seguimento desde orixe dos alimentos importados. O desenvolvemento de métodos de recuperación baseados no uso de nanotecnoloxías (por exemplo, técnicas foto-catalíticas) permiten paliar e limpar o efecto da contaminación e outros danos ambientais (por exemplo, contaminación por petróleo da auga ou do chan).
• Contribución á seguridade.                                                             A contribución á seguridade poderá realizarse a través de, por exemplo, novos sistemas de detección de alta especificidade de alerta precoz ante axentes químicos ou biolóxicos, sensibles ata o nivel molecular. O nanoetiquetado dos billetes de banco podería contribuír á protección da propiedade. Tamén está en marcha o desenvolvemento de novas técnicas criptográficas para a comunicación de datos.
• Exemplos de produtos comercializados actualmente desenrolados a través de nanotecnoloxías.                                                                         Xa se comercializaron varios produtos desenvolvidos a través das nanotecnoloxías. Trátase de produtos sanitarios (vendaxes, válvulas cardíacas, etc.), compoñentes electrónicos, pintura resistente ao relado, equipos deportivos, teas antiarrugas e antimanchas e lociones solares. Os analistas cifran o mercado deste tipo de produtos na actualidade en aproximadamente 2.500 millóns de euros, pero opinan que ascenderá por centos de miles de millóns de euros para o ano 2010 e a un billón despois desa data.