Nanotecnologia: Aplicações e Desafios

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD 
AUTÓNOMA DE PUEBLA 
 
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ELECTRÓNICA 
 
 
 
Desarrollo de Habilidades en el uso de 
Tecnología la Información y la 
Comunicación 
 
M.C Dulce Perusquia Mejorada 
 
 
 
 
 
Ingeniería Mecatronica 
 
 
 
 
 
Nanotecnología 
 
Alumno: 
Castro Vaca Evelin Yadary 
 
 
 
 
 
 
Otoño 2016 Puebla, Puebla a 26 de Octubre de 2016 
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CONTENIDO 
 
1. RESUMEN 
2. INTRODUCCION 
 2.1 ¿Qué es la nanotecnología? 
 2.2 Antecedentes históricos 
3. AREAS DE APLICACIÓN DE LA NANOTECNOLOGIA 
 3.1 Medio ambiente. 
 3.2 Energía 
 3.3 Medicina 
 3.4 Electrónica 
 3.5 Tecnologías de la comunicación e informática 
4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA NANOTECNOLOGIA 
 4.1 Ventajas 
 4.2 Desventajas 
5. LOS RETOS DE LA NANOTECNOLOGIA EN MEXICO 
6. CONCLUSIONES. 
7. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFIA 
 
 
 
 
 
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1. RESUMEN: 
La nanotecnología es el tema de moda pues ha interesado a muchos científicos e 
investigadores, los cuales tratan de descubrir y de conocer día a día esta ciencia. 
Es una rama de la tecnología estudiada a nano escala, por ser tan mínima sus 
propiedades cambian, por lo tanto genera nuevos resultados, los cuales han sido 
innovadores para la sociedad, por tal motivo se cree que serán las soluciones 
creativas para las diferentes problemáticas que se presentan y se presentaran en el 
futuro. 
Es por esto que decidí hacer un ensayo acerca de la nanotecnología, dando a 
conocer diferentes aspectos de esta nueva ciencia así como sus ventajas y 
desventajas de la misma. 
 
2. INTRODUCCION: 
En el presente ensayo presentare las diferentes aplicaciones de la nanotecnología 
tanto como su influencia y la importancia que ahora tiene dentro de nuestra vida 
cotidiana. 
Bajo el concepto de Nanotecnología subyacen aspectos sociales tales como la 
educación, las carreras profesionales y el empleo, la política, la salud, la energía y 
el medio ambiente. La Nanotecnología es una disciplina convergente y su rápido 
desarrollo hace que sea difícil de entender. En este trabajo se propone un enfoque 
contextual para que la comprensión y evaluación de la nanotecnología sea accesible 
al público universitario. Este enfoque se ha puesto en práctica en los trabajos 
anteriores, y puede contribuir a la toma de decisiones, bien fundamentadas, sobre 
temas influenciados por la nanotecnología. 
La mayoría de la gente no sabe qué es la Nanotecnología, pero toman decisiones 
sobre aspectos que son influenciados por ella. Como individuos y como grupos 
tomamos resoluciones en materia de educación, carrera/empleo, política, salud, 
energía y medio ambiente, los cuales se ven influidos por la Nanotecnología, ya que 
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la misma está cambiando los recursos que se utilizan en un número cada vez mayor 
de campos. ¿Qué necesita saber, el público en general, acerca de la Nanotecnología 
con el fin de tomar decisiones informadas y racionales? 
La Nanotecnología presenta varios desafíos. En primer lugar, es una disciplina 
convergente de muchas otras, por lo que entender un ejemplo de estos desafíos 
podría requerir familiaridad, por ejemplo, con la física y la microbiología; pocos 
expertos abarcan campos tan diversos. En segundo lugar, se requiere de personal 
entendido; ya que el diseño de un recinto a nanoescala para llevar productos 
químicos a las mitocondrias de una célula, requiere conocimiento experto de la 
química y la biología celular. En tercer lugar, el campo o campos de la 
Nanotecnología se están ampliando constantemente. Así que, una comprensión 
completa se hace cada vez menos posible debido a su incesante experimentación 
y publicación global. 
 
2.1- ¿Qué es la nanotecnología? 
La nanotecnología se ha convertido en una de las disciplinas científicas de mayor 
crecimiento en los últimos años debido a su enorme potencial en la creación de 
nuevos materiales, y ya se ha calificado como la industria del futuro. 
Se trata de la ciencia dedicada al diseño, la producción y el empleo de estructuras 
y objetos que cuentan con al menos una de sus dimensiones en la escala de 0.1 
milésimas de milímetro (100 nanómetros) o menos. Cuando se manipula la materia 
a escala tan minúscula presentan propiedades extraordinarias y diferentes a la 
escala micro o macro. 
La Nanotecnología permite mejorar ampliamente propiedades como las mecánicas, 
la estabilidad térmica, la biodegradabilidad y las propiedades barreras de los 
biopolímeros convencionales. 
La Iniciativa Nacional en Nanotecnología de EE.UU. utiliza la definición: “La 
nanotecnología es la comprensión y el control de la materia en dimensiones de 
aproximadamente 1 a 100 nanómetros, donde fenómenos únicos permiten nuevas 
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aplicaciones.” Para ello es necesario definir nanométrica la cual es una mil 
millonésima parte de un metro. Podemos hacer esto con ejemplos casi tangibles 
que ocurren naturalmente. Como el grosor de un cabello o con organismos dentro 
de nuestro cuerpo como los son los glóbulos rojos, como ya lo mencione 
anteriormente la nanotecnología rompe barreras por lo que es muy importante para 
muchas áreas. 
Las razones por las que utilizamos una tecnología no han cambiado mucho a lo 
largo de la historia. Alimentos, viviendas, y guerras han motivado tecnologías casi 
tanto como, en sus inicios, a los seres humanos la confección de herramientas. 
Hemos visto cambios dramáticos en el siglo pasado relacionados con la salud, la 
comunicación y el entretenimiento. Esto sugiere que la Nanotecnología se ocupará 
de las mismas aplicaciones, con cambios continuos también. 
 
2.2- Antecedentes Históricos. 
Cuando se encuentra algo nuevo podemos preguntarnos de donde viene. 
La historia de la nanotecnología trata del desarrollo y avances a lo largo del tiempo 
los conceptos y trabajos experimentales que caen en la amplia categoría de 
nanotecnología. A su vez incluye la discusión de su impacto en distintos ámbitos 
(sociales, económicos, educativos y tecnológicos) derivados de su desarrollo. 
Aunque la nanotecnología es relativamente reciente como tema de investigación 
científica, el desarrollo de varios conceptos centrales ha ocurrido a través de un 
periodo de tiempo largo. El surgimiento de la nanotecnología en la década de 1980 
fue causado por la convergencia de varios avances e invenciones experimentales 
tales como el microscopio de efecto túnel en 1981 y el descubrimiento 
del fullereno en 1985, así como la formulación y popularización del marco 
conceptual sobre las metas de la nanotecnología que iniciaron con la publicación en 
1986 del libro Motores de la Creación: La era de la Nanotecnología El campo de la 
nanotecnología es de creciente interés público y ha sido controversial, en particular 
a inicios del siglo XXI, cuando debates entre prominentes personajes del área 
tuvieron lugar, en particular sobre sus implicaciones potenciales, así como la 
https://es.wikipedia.org/wiki/Nanotecnolog%C3%ADa
https://es.wikipedia.org/wiki/Microscopio_de_efecto_t%C3%BAnel
https://es.wikipedia.org/wiki/Fullereno
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factibilidad de las predicciones hechas por los partidarios de la nanotecnología 
molecular. En la primera década del siglo XXI, hemos presenciado los inicios de la 
comercialización de la nanotecnología, aunque en la mayoría de los casos limitada 
a aplicaciones de gran volumen más que en las aplicaciones disruptivas y 
revolucionarias que se han propuesto para el campo. 
El ganador del premio Nobel de Física (1965), Richard Feynman fue el primero en 
hacer referencia a las posibilidades de la nano-ciencia y la nanotecnología en el 
célebre discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnológico de California) el 29 de 
diciembre de 1959 titulado En el fondo hay espacio de sobra (There's Plenty of 
Room at the Bottom). 
Otras personas de esta área fueron Rosalind Franklin, James Dewey Watson y 
FrancisCrick quienes propusieron que el ADN era la molécula principal que jugaba 
un papel clave en la regulación de todos los procesos del organismo y de aquí se 
tomó la importancia de las moléculas como determinantes en los procesos de la 
vida. 
Aquella podría usarse para solucionar muchos de los problemas de la humanidad, 
pero también podría generar armas muy potentes. 
Pero estos conocimientos fueron más allá, ya que con esto se pudo modificar 
la estructura de las moléculas como es el caso de los polímeros o plásticos que hoy 
en día encontramos en nuestros hogares. Con todos estos avances el hombre tuvo 
una gran fascinación por seguir investigando más acerca de estas moléculas, ya no 
en el ámbito de materiales inertes, sino en la búsqueda de moléculas orgánicas en 
nuestro organismo. 
Hoy en día la medicina tiene más interés en la investigación en el mundo 
microscópico ya que en él se encuentran posiblemente las alteraciones 
estructurales que provocan la enfermedad, y no hay que decir de las ramas de la 
medicina que han salido más beneficiadas como es 
la microbiología, inmunología, fisiología etc. 
 
http://www.monografias.com/Fisica/index.shtml
http://www.monografias.com/trabajos16/discurso/discurso.shtml
http://www.monografias.com/trabajos12/desox/desox.shtml
http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE
http://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANT
http://www.monografias.com/trabajos13/arbla/arbla.shtml
http://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTRO
http://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtml
http://www.monografias.com/trabajos15/fundamento-ontologico/fundamento-ontologico.shtml
http://www.monografias.com/trabajos29/especialistas-medicos/especialistas-medicos.shtml
http://www.monografias.com/trabajos7/tain/tain.shtml
http://www.monografias.com/trabajos54/la-investigacion/la-investigacion.shtml
http://www.monografias.com/trabajos14/microbiol-historia/microbiol-historia.shtml
http://www.monografias.com/trabajos37/anatomia-inmunologia/anatomia-inmunologia.shtml
http://www.monografias.com/trabajos/fisiocelular/fisiocelular.shtml
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3. AREAS DE APLICACIÓN DE LA NANOTECNOLOGIA. 
 La Nanotecnología al definirse en base a la escala (nanoescala) y no al tipo de 
sistema en estudio, es de carácter transversal y tiene aplicaciones en todas las 
actividades del quehacer humano, como medioambiente, sector energético, 
medicina, electrónica, exploración espacial, construcción, agricultura, cosmética, 
etc…, es por ello que el impacto de la Nanotecnología en nuestra sociedad es muy 
grande, y existe consenso de que Nanotecnología dará origen a la revolución 
industrial del siglo XXI. A continuación se describen algunas de las áreas en donde 
tiene aplicación la Nanotecnología. 
 
3.1- Medio Ambiente 
Las aplicaciones de la Nanotecnología en el medio ambiente, involucran el 
desarrollo de materiales, energías y procesos no contaminantes, tratamiento de 
aguas residuales, descontaminación de suelos, tratamiento de residuos, reciclaje 
de sustancias, nanosensores para la detección de sustancias químicas dañinas o 
gases tóxicos. 
 
3.2- Energía 
Las aplicaciones de la Nanotecnología en sector energético, tiene relación con la 
mejora de los sistemas de producción y almacenamiento de energía, en especial 
aquellas energías limpias y renovables como la energía solar, o basadas en el 
Hidrógeno, ademas de tecnologías que ayuden a reducir el consumo energético a 
través del desarrollo de nuevos aislantes térmicos más eficientes basados en 
nanomateriales. El aumento de la eficiencia de los paneles solares y placas solares 
gracias a nanomateriales especializados en la captura y almacenamiento de 
energía solar. 
 
http://es.wikipedia.org/wiki/Nanoescala
http://es.wikipedia.org/wiki/Panel_solar
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3.3- Medicina 
Las aplicaciones de la Nanotecnología en Medicina se denomina Nanomedicina, y 
dentro de ella tenemos el desarrollo de nanotransportadores de fármacos a lugares 
específicos del cuerpo, que pueden ser útiles en el tratamiento del Cáncer u otras 
enfermedades, biosensores moleculares con la capacidad de detectar alguna 
sustancia de interés como glucosa o algún biomarcador de alguna enfermedad, 
nanobots programados para reconocer y destruir células tumorales o bien reparar 
algún tejido como el tejido óseo a raíz de un fractura, nanopartículas con 
propiedades antisépticas y desinfectantes, etc.. 
 
3.4- Electrónica 
 Las aplicaciones de la Nanotecnología en la electrónica comprenden el desarrollo 
de componentes electrónicos que permitan aumentar drásticamente la velocidad de 
procesamiento en las computadoras, creación de semiconductores, nanocables 
cuánticos, circuitos basados en Grafeno o Nanotubos de Carbono. 
 
3.5- Tecnologías de la comunicación e informática 
Las aplicaciones de la Nanotecnología en las tecnologías de la comunicación e 
informática, comprende el desarrollo de sistemas de almacenamiento de datos de 
mayor capacidad y menor tamaño, dispositivos de visualización basados en 
materiales con mayor flexibilidad u otras propiedades como transparencia que 
permitan crear pantallas flexibles y transparentes, además el desarrollo de la 
computación cuántica. 
 
 
http://es.wikipedia.org/wiki/Nanomedicina
http://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_cu%C3%A1ntica
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4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA NANOTECNOLOGÍA. 
La tecnología nos permite hacer concesiones diferentes, consiguiendo un beneficio 
a cambio de un precio. La Nanotecnología sigue este patrón. Nos permite 
desarrollar nuevos dispositivos, haciendo los anteriores obsoletos (con los costes 
medioambientales y de reciclaje incluidos). Nos permite hacer cosas nuevas, 
haciéndonos dependientes de las mismas. Se puede aumentar la complejidad de 
nuestros sistemas, dándonos las características deseadas, pero reduciendo la 
previsibilidad de dichos sistemas. Nos permite elegir entre diferentes costos 
catastróficos y crónicos (por ejemplo, los nanotubos de carbono aumentan la 
resistencia de los equipos deportivos, lo que reduce la probabilidad de una lesión, 
pero cuando hayan sido dejados de utilizar pueden degradarse en formas que 
dañan el medio ambiente). Permite un mayor control de la pérdida de la libertad, o 
una mayor libertad a la pérdida de control (por ejemplo, vigilancia omnipresente a 
través de redes malladas poco visibles de nano-sensores que podrían ayudar al 
control del gobierno para evitar las amenazas terroristas, pero que inhiben la libertad 
de los ciudadanos). Estos compromisos (y muchas más que no se mencionan) 
afectan a las personas directamente involucradas con la Nanotecnología y también 
a aquellos que no la han elegido o no la usan como tecnología. 
 
4.1- Ventajas 
Como el tema de nanotecnología fue abierto, es decir no nos enfocamos a algo en 
específico decidí hacer las ventajas y desventajas de la nanotecnología molecular, 
ya que se me hizo un tema muy interesante. 
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El uso de la Nanotecnología molecular (MNT) en los procesos de producción y 
fabricación podría resolver muchos de 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 aparatospara 
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. 
-La nanotecnológica molecular podría fabricar equipos baratos y avanzados para la 
investigación médica y la sanidad, haciendo mucho mayor la disponibilidad de 
medicinas más avanzadas. 
 
 
 
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4.2- 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 
nanofábricas. 
-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. 
 
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5. LOS RETOS DE LA NANOTECNOLOGIA EN MEXICO 
México ha seguido un proceso de clusterización del conocimiento nanotecnológico, 
con la intención de articularlo con las cadenas productivas de alto nivel, tanto 
nacionales como internacionales. Para tal propósito se han implementado planes 
para crear parques industriales de alta tecnología. Se trata de espacios físicos con 
infraestructura y condiciones para la instalación de empresas nacionales y 
transnacionales, apoyadas por centros de investigación de alta tecnología. Pero el 
éxito de estos parques en México requiere revertir la tendencia de salida del país 
de empresas manufactureras, que ya tiene, por lo menos, una década en México. 
El gobierno del estado de Puebla tiene la intención de crear un parque de alta 
tecnología en Huejotzingo. Se espera que pueda ofrecer productos para la industria 
médica y automovilística (García, 2007). Se pretende aprovechar la coyuntura de la 
presencia del INAOE y la posibilidad de vincular al LNN al circuito de producción de 
MEMS/NEMS. Hasta ahora está pendiente el apoyo esperado por parte de la 
Secretaría de Economía. De igual manera, se desarrolla el Parque Tecnológico CIT 
(Centro de Innovación y Transferencia) de Puebla, con el apoyo directo del ITESM 
en el estado. La idea es fomentar la innovación que permita mejorar la 
competitividad de las cadenas productivas de la región (CIT–ITESM, s/f). 
 
6. CONCLUSIONES. 
Después de haber investigado y analizado el tema en profundidad, llegamos a la 
conclusión de que la nanotecnología ha sido utilizada en los últimos tiempos como 
una función primordial de los productos tecnológicos modernos. Hemos aprendido 
y aprovechado de ella, recordando que muchos de los avances que hoy tenemos 
como sociedad son gracias a la recién tratada. Con el tiempo la tecnología fue 
increpando e implementando en nuevos avances, los cuales nos han dado nuevos 
aportes médicos, sociales, económicos o simplemente del lujos que quizás hoy o 
más adelante sean imprescindibles para el hombre. 
 
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7. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA. 
 
autor, S. (2013). Euroresidentes. Obtenido de 
https://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/nanotecnologia_que_es.htm 
Aznar, M. (2013). Pensamiento critico de acerca de la nanotecnologia. Revista.unam.mx. 
Shelley, T. (2006). Nanotecnologia. España: Intervencion Cultural. 
García León, Mauricio (2007), "Una Realidad, el Clúster Tecnológico en Puebla", Intolerancia, 
Puebla, http://209.85.7.40/~wwwinto/cgibin/cgis/Seccion.pl?id_seccion=12&anio=2006&mes=9&
dia=7&pagina=1, 22 de abril de 2008. 
CIT–ITESM (Centro de Innovación y Transferencia–Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores 
de Monterrey de Puebla) (s/f), Centro de Innovación, web.pue.itesm.mx/pt–cit/cit.html, 22 de 
junio de 2009 
 
 
 
http://209.85.7.40/~wwwinto/cgibin/cgis/Seccion.pl?id_seccion=12&anio=2006&mes=9&dia=7&pagina=1
http://209.85.7.40/~wwwinto/cgibin/cgis/Seccion.pl?id_seccion=12&anio=2006&mes=9&dia=7&pagina=1
http://web.pue.itesm.mx/pt%E2%80%93cit/cit.html