viernes, 30 de noviembre de 2007

Nanoparticles find favour in diagnosis: Therapy

Nanomedicine is very powerful because a single protein inside a living cell can be tracked
Nanomedicine involves the design, manufacture, administration, and monitoring of drugs and diagnostic/therapeutic devices that use nanoparticles about 1-100 nanometres in size. (1 nm = 10{+-}{+9} m, a strand of human hair is 80,000 nm thick and a red blood cell is 5000 nm in diameter).
The nanoparticles exhibit properties (strength, electrical conductivity, elasticity, colour etc.) that same materials do not have at micro or macro sizes.Bioavailability
The efficacy of any drug depends strongly on its bioavailability — referring to the presence of the drug in the part of the body where it is needed.
Drug delivery mechanisms focus on increasing bioavailability and the residence time.
Nanoparticles do both. Generally they assist in diagnosis (as contrast agents in ultrasonography, MRI imaging), delivery (by residing for a long time), treatment (by penetrating through cell walls and into cytoplasm inside the nucleus of the cell), accessing areas (crossing blood-brain barrier) and stimulating the body’s innate repair mechanism. Quantum dots are nanoparticles that glow when exposed to ultraviolet light. They shine longer and brighter than today’s fluorescent dyes, and are used, both in vitro and in vivo, as luminescent tags to track proteins.Detecting cancer
This is very powerful because a single protein inside a living cell can be tracked. As the colour of a nanoparticle depends on its size (2 nm size particles glow bright green and 5 nm particles appear dark red) different proteins in a cell can be detected (for each has a colour).
Cancer is detected using the amount of specific proteins (also called biomarkers) in the blood. Using nanoparticles, as few as 100 molecules of Prostate Specific Antigen (PSA), or Cardiac Troponin I [cTnI] in a drop of blood can be detected.
Cadmium selenide quantum dots seep into malignant tumours and assist doctors in identifying their location and size.
Nanosphere Inc. has developed ‘Verigene system’, that, according to its web site, “uses gold nanoparticles (13-20 nm diameter) functionalised with either a defined number of antibodies that are specific to a particular protein of interest” to detect proteins in blood.
In photodynamic therapy, gold coated nanoshells, 120 nm diameter, have conjugating antibodies/peptides that make them get attached to cancerous cells.
When a tumour is irradiated by infrared laser, gold gets heated thereby killing the cancer cells.
Dendrimer is a synthetic molecule with branches (emanating from a core) and having hooks that can latch onto cells. Folic acid is attached to a few of the hooks, and anti-cancer drugs to others.
The carcinogenic cells easily absorb the folic acid and along with it the drugs enter the cells. This is targeted delivery without harming the good tissue. Antiemetic drugs
Nanometre sized particles of pharmaceutical compounds (produced using a proprietary technology) are used to manufacture antiemetic and other drugs (to treat high cholesterol, anorexia, cachexia, and during renal transplant).
One product that treats ovarian cancer uses a liposome to encapsulate the drug to prevent “detection and destruction by immune system.”
Another combines the active ingredient with a natural protein called albumin into a nanoparticle 1/100th the size of a red blood cell, to cross cell walls of a tumour.
Chemotherapy-induced nausea and vomiting or postoperative nausea and vomiting is prevented by an antiemetic based on nanotechnology.Blood-brain barrier
Unlike conventional antiemetic which targets nausea and vomiting signals in the gut, this works by crossing the blood-brain barrier and antagonising the NK1 receptors in the brain thereby preventing the occurrence of a vomiting reflux.
However, it does not affect other receptors such as serotonin, and dopamine. Tissue removed by surgery must be replaced by growing new cells.
For this a biocompatible and biodegradable scaffolding of nanostructured polymer is “seeded” with cells taken from the patient. The cells regenerate fast and the scaffolding slowly dissolves. Peptide Amphiphiles assist in cell growth and are used to treat bone injuries.
Nanoscale materials are used for developing synthetic bone and coating artificial joints.
Silver kills microbes by preventing the transport of electrons and cell replication. Hence nanocrystalline silver is used as an antimicrobial coating on wound dressings and catheters.
The toxicity of nanomaterials over long periods is yet to be determined. Due to their unusual properties, the toxicity data corresponding to large scale particles cannot be extrapolated.
The high reactivity (due to large surface) and high mobility (due to size) may cause high toxicity.
The increase in bioavailability warrants close monitoring. The impact on cellular and tissue functions, path traversed in the body, and unknown reactions are also areas of concern.
Many quantum dots are toxic, but studies have shown that protective coatings may eliminate toxicity.

Improving implants

A West Lafayette startup has found a tiny way to make a big impact in the orthopedic industry -- and is branching out into the state's latest life-sciences frontier.
Nanovis, founded in 2006, has developed a better way to integrate manmade implants with the human body, regrow bones and deliver antibiotics to infection-prone implant sites.
Based at Purdue University's Research Park -- and with a satellite office in Columbia City, near Fort Wayne -- Nanovis expects to add research and sales staff soon and have its first product on the market by next year.
"We're going pretty fast and pretty hard," said Matt Hedrick, the company's founder and chief operating officer.
When doctors work to repair bones or replace them, their work can be hampered by the body's immune system.
"If you just stick a piece of metal in a bone, the body will recognize it as a foreign invader," said Dr. Jeffrey Anglen, chair of the Department of Orthopedics at the Indiana University School of Medicine.
That "foreign invader" designation means bones won't grow into an implant. Scar tissue can form, which can lead to limited range of movement and even infection.
However, coatings on the surface of implants, using chemicals to roughen the metal, can encourage bone and blood vessel growth.
And now Nanovis -- a name meaning "small" and "life" -- uses nanotechnology to roughen implant surfaces.
"At a nano (scale), the best conventional implants are very smooth," Hedrick said.
That nanoscale translates to very tiny. There are about 1,000 nanometers in a micron (which itself is one millonth of a meter), and an osteoblast -- the cells that regrow bones -- is about 20 microns across. By comparison, a human hair is about 80,000 nanometers wide.
To get the osteoblasts to stick to the smooth metal surface, Nanovis uses a process called anodization, where implants have tiny bits of metal deposited on their surface by way of a special solution and an electrical current.
"Those surfaces change the way cells interact with those materials," Hedrick said.
Nanovis first product release -- planned for next year -- is a nanopolymer that helps implants and tissues better integrate.
Further down the pipeline are what Hedrick calls nanobiomaterials -- super-tiny bits of ceramic that can be injected into bones to regrow them and be used to help fight bone diseases like osteoporosis. They also have applications in coating implants to help stave off infections.
"Right now, there's nothing like it on the market," Hedrick said.
Anglen said modern medical implants have to be even more durable than in the past because more people live longer and maintain more active lifestyles.
"That connection lasts pretty much forever," he said. "It's a good pain-relief operation, but like any mechanical operation, it can wear out; it can get loose; it can break."
Nanovis has applied to the Indiana Economic Development Corp. and BioCrossroads for funding, but has not yet received any grants. However, it has been granted permission to issue investor tax credits through the IEDC's venture capital tax credit program.
The authority to grant credits is based on a company's potential to create jobs and raise private capital, said Bruce Kidd, the IEDC's director of entrepreneurship and small business.
Under the program, Kidd said, investors can receive a state income tax credit equal to 20 percent of their investment in a company. The company can give out credits that total $500,000.
Kidd said the Nanovis satellite operation is part of a growing group of life-sciences companies in the northeastern corner of the state. So far, the IEDC has granted 15 companies more than $10 million in economic incentives.
"The idea is that we build pockets of companies from Fort Wayne" down to places like Anderson and Muncie, Kidd said, capitalizing on the strength of the area's orthopedic and engineering background.
"You could have a whole corridor of life-sciences companies," he said. "We want to seed as many companies as we can, and Nanovis fits that."

Top Nanotechnology schools rent out their labs to bussiness.

ITHACA, N.Y. - A nanotechnology company in suburban Chicago can rearrange carbon atoms in methane gas to create another form of carbon: diamond. Turning its patented synthetic material into path-breaking devices _ a cell-phone chip or even a vision-restoring retinal implant _ hinges on finding room at an affordable research lab. "We have our own equipment for making the diamond," said Neil Kane, president of Advanced Diamond Technologies Inc. "But all of the subsequent steps require access to a clean room, to tens of millions of dollars of equipment that no small company could ever afford. Many big companies can't afford it either."
And so his Argonne National Laboratory spinoff, in pursuit of a commercial breakthrough, rented space for one of its chief researchers this year at Cornell University's Nanoscale Science and Technology Facility. Like a dozen other federally funded nanofabrication labs at campuses around the country, the Ivy League school's $250 million hub caters mainly to students, faculty and visiting scholars. For a fee, the network also opens its doors to businesses eager to make their mark in the vaunted new age of the minuscule. In a famous address in 1959, former Cornell professor Richard Feynman challenged fellow physicists to commence a full-scale exploration of the "staggeringly small world that is below." Almost 50 years later, manipulating matter at the atomic scale has revolutionized electronic circuitry, improved hundreds of everyday products from inkjet printers and stain-resistant khakis to sunscreens and water filter systems, and promised dramatic breakthroughs in medicine, energy and other industries. Even as billions of dollars are pumped into nanoscience, however, it remains an often staggeringly expensive arena for scientists of all stripes to explore. "It's the fixed costs that kill you," said Matt Miller, chief executive of Multispectral Imaging Inc. of Parsippany, N.J., which has two researchers working full-time at Cornell in central New York. The three-year-old startup, launched with key patents licensed from Oak Ridge National Lab in Tennessee, is on the verge of creating its first nanoelectrical component: a focal-plane array for thermal imaging systems that would enhance detection of people trapped in burning buildings. "We are beneficiaries of a taxpayer investment that fills a social purpose," Miller said. "Now clearly we're motivated commercially, but this nanofab structure allows work to be done that would not otherwise have been done at all." Over the last year, nearly 700 companies ranging from solo ventures to corporate titans paid anywhere from a few hundred dollars to $100,000 to lean on a lab consortium anchored by Cornell and Stanford that boasts top-of-the-line nanoengineering tools, techniques and staffs. The National Nanotechnology Infrastructure Network, stretching around the continent from Harvard, Howard and Penn State to the University of New Mexico and Georgia Institute of Technology, is open to all-comers willing to pay "full cost recovery" as they scramble to turn experiments into promising prototypes. But steep discounts kick in when a company clocks $55,000 in fees within a calendar year. Businesses don't surrender any proprietary rights, crucial when working in stealth mode. In return, the schools draw $14 million a year from the National Science Foundation and collect millions more in fees that partially subsidize academic users or help pay for lab technicians and ever more sophisticated equipment. In the 12 months through September, 683 of the network's 4,437 users were businesses. Of those, 70 percent were small firms, mostly startups employing fewer than a dozen people. And the overall number of users is growing 10 percent a year, said the NSF's senior engineering adviser, Lawrence Goldberg. The government, which spends $1.4 billion on nanotechnology each year, recently built five nanoscience centers at its national research labs. "They're open to the outside community but require collaboration with Department of Energy researchers and have more restrictions than NSF would require," Goldberg said. While each university in the network gravitates toward faculty specialties _ medicine, geosciences, solid-state electronics _ the 30-year-old Cornell center is among the most comprehensively equipped. "To support activities in optics, physics, biology, mechanics and electronics, you really need a very wide array of tools, and we have well over 150," said Mike Skvarla, the lab's user program manager. "Some are very sophisticated and expensive and do very precise things. Others are run-of-the-mill microscopes and spectrometers but still crucial if you need one particular measurement at a particular time." And expertise is every bit as crucial as equipment. "It's one thing to have a really fancy machine but you also need to know how to use it and how to push it to its limits. That is what we're good at here," said the lab's director, George Malliaras.
Even Fortune 500 firms "that can afford to have their own research infrastructure are not comfortable enough to handle some new nanomaterials" and rely on academia to help them out, echoed Yoshio Nishi, a former chief scientist at Texas Instruments who heads the Stanford Nanotechnology Facility. Although the operating scale is infinitesimal _ a nanometer is roughly 10,000 times smaller than the diameter of a human hair _ the economic possibilities are colossal. By 2014, nanotechnology might generate $2.6 trillion of manufacturing output and employ 2 million people, Lux Research Inc. of New York estimates. Just as information technology transformed the world of commerce, "nanotechnology is the next toolkit that businesses will need to draw from to compete effectively," said Sean Murdock of NanoBusiness Alliance, a trade association. "If you look at solar energy, medical diagnostics, pharmaceuticals, we're just starting to see the more transformational things coming on the horizon.
Many biotech or semiconductor-related technologies have emanated from university campuses as a result of our nation's investment in basic scientific research, and that's very much the case here too." At its plant in Romeoville, Ill., Advanced Diamond can chemically convert 50 cents' worth of natural gas into $500 worth of smooth diamond consisting of grains measuring about 5 nanometers, or about 20 carbon atoms, in diameter. The exceptionally hard, heat-resistant, low-friction substance is coated on industrial machines to make them last longer and reduce energy costs. But Advanced Diamond's high-value expertise is its ability to deposit diamond uniformly on silicon wafers "in such a way that we have high control over it," Kane said. Using photolithography and other techniques common in the semiconductor industry, the company is now setting its sights over the next few years on fabricating money-spinning micro-machines _ which is where Cornell's lab becomes vital. "We estimate Argonne spent well over $10 million developing our underlying technology before we came along and licensed a dozen patents," said Kane, who ran an entrepreneurial center at the national lab before he and two scientists there founded their 10-employee company in 2004. By the same token, "if there were no user facilities, we would have no business," Kane said. During a dozen visits to Cornell this year, materials scientist Nicolaie Moldovan developed Advanced Diamond's first product _ an atomic force microscope probe with a pyramid-shaped, 10-nanometer-wide tip far more durable than standard silicon probes. The NaDiaProbe, expected to go on sale early next year, is viewed as a pivotal first step in the company's quest to build a generation of tiny but powerful microelectromechanical systems _ medical implants, biochemical sensors, smart chips _ entirely out of diamond,0,4287608.story?page=2


Arizona. — The unknown human health and environmental impacts of nanotechnology are a bigger worry for scientists than for the public, according to a new report published on line (November 25, 2007) in the journal Nature Nanotechnology. The report was based on a national telephone survey of American households and a sampling of 363 leading U.S. nanotechnology scientists and engineers. It reveals that those with the most insight into a technology with enormous potential — and that is already emerging in hundreds of products — are unsure what health and environmental problems might be posed by the technology. Two Arizona State University researchers – Elizabeth Corley, an assistant professor in the School of Public Affairs, and David Guston, director of the Center for Nanotechnology in Society and a professor of political science, are co-authors of the paper. “It’s unusual for experts to see a greater risk in new technologies than for the public at large,” Guston said. “But these findings do not mean that scientists are saying that there is a problem.” “Scientists are saying, ‘we don’t know,” explained the study’s lead author Dietram Scheufele, a University of Wisconsin-Madison professor of life sciences communication and journalism. “The research hasn’t been done.’” The new findings are in stark contrast to controversies sparked by the advent of major technologies of the past, such as nuclear power and genetically modified foods, which scientists perceived as having lower risks than did the public. Nanotechnology is based on science’s newfound ability to manipulate matter at the smallest scale, on the order of molecules and atoms. The field has enormous potential to develop applications ranging from new antimicrobial materials and tiny probes to sample individual cells in human patients, to vastly more powerful computers and lasers. Already, products with nanotechnology built in include such things as golf clubs, tennis rackets and antimicrobial food storage containers. At the root of the information disconnect, said Elizabeth Corley, who conducted the survey with Scheufele, is that nanotechnology is only now starting to emerge on the nation’s policy agenda. Amplifying the problem is that the news media have not paid much attention to nanotechnology and its implications. “In the long run, this information disconnect could undermine public support for federal funding in certain areas of nanotechnology research, particularly in those areas that the public views as having lower levels of risk,” Corley said. While scientists were generally optimistic about the potential benefits of nanotechnology, they expressed significantly more concern about pollution and new health problems related to the technology. Potential health problems were in fact the highest rated concern among scientists, Guston said. Twenty percent of the scientists responding to the survey indicated a concern that new forms of nanotechnology pollution may emerge, while only 15 percent of the public thought that might be a problem. More than 30 percent of scientists expressed concern that human health may be at risk from the technology, while just 20 percent of the public held such fears. Of more concern to the American public, according to the report, are a potential loss of privacy from tiny new surveillance devices and the loss of more U.S jobs. Those fears were less of a concern for scientists. While scientists wonder about the health and environmental implications of the new technology, their ability to spark public conversation seems to be limited, Corley and Guston said. That’s because “scientists tend to treat communication as an afterthought,” Wisconsin’s Scheufele added. “They’re often not working with social scientists, industry or interest groups to build a channel to the public.” The good news for scientist is that of all sources of nanotechnology information, they are the most trusted by the public. “The public wants to know more about nanotechnology,” Guston added. “That’s why the Center for Nanotechnology in Society at ASU is conducting additional polls of the public and of scientists, and is organizing a National Citizens’ Technology Forum to elicit informed public perspectives on nanotechnology.” “The climate for having that discourse is perfect,” Scheufele added. “There is definitely a huge opportunity for scientists to communicate with a public who trusts them.” In addition to ASU’s Corley and Guston and Wisconsin’s Scheufele, other authors of the Nature Nanotechnology report include Sharon Dunwoody, Tsung-Jen Shih and Elliott Hillback of University of Wisconsin-Madison. The study was funded by the National Science Foundation as part of the Center for Nanotechnology in Society at Arizona State University and the UW-Madison Graduate School.

Motor Para Aplicaciones Micromédicas

Aunque la era de los nanobots aún no ha llegado, motores baratos con circuitos muy simples y fáciles de fabricar podrían empezar ya a utilizarse para ciertas aplicaciones micromédicas, tal y como proponen científicos de la Penn State University.El más pequeño de estos motores desarrollados por el Materials Research Institute tiene apenas el tamaño de un grano de arroz. A pesar de sus 1,8 milímetros de diámetro y 4 milímetros de largo, su giro es bastante poderoso. Podemos pararlo con la presión del pulgar y el índice, pero si fuera apenas un poco más grande, podría cortar la piel y hacernos sangrar.El objetivo de estos motores es básicamente médico. Esta es la razón de que sean tan diminutos, según el Dr. Kenji Uchino, profesor de ingeniería eléctrica. Algunas de las aplicaciones, por ejemplo, incluyen su uso junto a catéteres urinarios e instrumentos endoscópicos. En la actualidad, los catéteres con instrumentos que desmenuzan las piedras del riñón deben tener unos 3 milímetros de diámetro para que quepan éstos. Con el motor de 1,8 mm, el catéter podrá ser más pequeño y por tanto más confortable para el paciente. El motor posee suficiente fuerza para desmenuzar de igual forma las piedras.En un endoscopio, se podría usar un motor semejante, aunque no necesariamente tan pequeño, para controlar el movimiento de un espejo, que a su vez dirigiría la luz enviada por el filamento de fibra óptica para iluminar un área más amplia en el tracto digestivo superior.Dado que estos motores no son electromagnéticos, sino electromecánicos o piezoeléctricos, no generan campos magnéticos, lo que los hace candidatos a ser usados en procesos de cirugía que precisen imágenes por resonancia magnética (MRI).Los actuales motores son prototipos hechos con materiales ya disponibles, facilitando su producción a gran escala a un mínimo precio.También se están diseñando motores piezoeléctricos para relojes de pulsera, cuyo mercado mundial es de unos 10 a 100 millones de unidades al año.


Otro método para sintetizar nanopartículas métalicas es la microemulsión.

Las mezclas de agua y aceite son naturalmente inestables, pero se pueden estabilizar por la adición de surfactantes. Estas moléculas contienen un grupo polar (soluble en agua) y uno alifático (soluble en aceite). Ellos optimizan sus interacciones al estar en la interfase agua-aceite y decrecer drásticamente la energía interfacial γ[1].

Si escogemos surfactantes especiales, o preferentemente si agregamos al surfactante un “cosurfactante” (usualmente un alcohol de entre C4 a C6) obtenemos, en un amplio rango de mezclas concentradas, un líquido transparente no viscoso llamado microemulsión. Sus constituyentes tienen un tamaño pequeño (~ 10 nm) [1].

Complejos metálicos (de Pt o Pd) son reducidos con hidrazina usando una microemulsión w/o de agua/tetraetilenglicoleter (BRIJ 30)/n-heptano, siguiendo la ecuación química 1:

La síntesis se logra a través de mezclar volúmenes iguales de las dos microemulsiones que tienen una misma relación molar (ω0 = 3.8). La cantidad de surfactante representa 16.54% del volumen de la microemulsión. Una microemulsión contiene la solución acuosa del precursor metálico (Pd o platino), 0.1M, y la otra una solución acuosa de hidracina, 2.5 M. Después de que la reducción se complete, se agrega acetona a la solución para provocar la separación de fases y la precipitación de las nanopartículas. El precipitado se enjuaga varias veces con acetona y agua ultrapura, y luego se centrifuga por algunos minutos para eliminar la mayor parte de surfactante. Posteriormente las partículas se ponen en un volumen pequeño de agua ultrapura como una suspensión.

Las nanopartículas de platino se depositan sobre el electrodo poniendo una gota (5 μl) y el exceso de agua es evaporada bajo una atmósfera de nitrógeno [ 2,3].
[1] PG. De Gennes y C. Taupin. J. Phys. Chem. 1982, 86, 2294-2304
[2] J. Solla-Gullón, V. Montiel, A. Aldaz et al. J. Electrochem. Soc. 2003, 150, E104-E109
[3] G. Siné y Ch. Comninellis. Electrochim. Acta. 2005, 50, 2249-2254

Fiber to the Brain

Today, surgical procedures for implanting electronic devices that stimulate the heart muscle to correct abnormal cardiac rhythms are considered routine. But addressing the brain in this way—and reaching areas deep within the cerebral mass without destroying neurons en route—is another matter.

While surgeons have successfully installed electrodes in the brain that have restored a semblance of sight or hearing, stopped the tremors of Parkinson's disease, and cataloged the brain's responses to environmental stimuli, they've always had to break in through the skull. That procedure damages healthy brain tissue, exposes patients to infection, and leaves wires sticking out of their heads. And over time, scar tissue forms around the electrodes, encapsulating them and isolating them from the active brain tissue.

Now a promising new procedure has been proposed [see photo]. In a paper that appeared in the 5 July issue of The Journal of Nanoparticle Research, researchers from the New York University Medical Center, the Massachusetts Institute of Technology, and the University of Tokyo demonstrate how advances in nanotechnology could lead to a better way of getting into the brain. The team, led by Rodolfo Llinas, head of the department of physiology and neuroscience at the NYU Medical Center, in New York City, has devised a method for attaching electrodes to small clusters of brain cells—or even individual neurons—using the cardiovascular system as the conduit through which wires are threaded.

The researchers predict that within a decade or so, it will be possible to insert a catheter into a large artery and guide it through the circulatory system to the brain. Once there, an array of nanowires (wires with diameters on the order of 10-9 meters) would spread into a "bouquet" consisting of millions of tiny probes that could use the 25 000 meters of 10-micrometer-wide capillaries inside the brain as a way to harmlessly reach specific locations within the brain.

In the team's proof-of-concept experiments, they maneuvered 500-nm-diameter platinum wires through the blood vessels in human tissue samples and detected the electrical activity of living brain cells placed adjacent to the tissue. At the same time, they created software and hardware that will likely form a type of analog-to-digital converter, turning signals emitted by the brain into digital signals and vice versa.

"Five years ago, we [at the MIT BioInstrumentation Laboratory] created arrays comprising 100 microelectrodes that [required us] to open the skull and literally punch electrodes into the brain to do recordings," said Patrick Anquetil, a coauthor of the paper who is a Ph.D. candidate at MIT, in Cambridge, Mass. "When we started our collaboration with Professor Llinas and showed him the original work, he was really shocked at how crude a method it was. It was his idea to use the bloodstream, or, in his words, 'the plumbing that is already there.'"

Since then, the challenge has been to create a connector that is small enough at one end to reach any neuron without blocking blood flow, but large enough at the other end (roughly 500 mm) so it can connect with instruments for recording or for delivering pulses of electricity. "That's actually the whole problem with nanotechnology," says Anquetil. "It's actually easy to create these [very tiny] structures, but how do you interface them with our macro world?"

One solution for making this stepping down of wire gauges possible was changing the type of wire. The platinum wires used in the experiments are being phased out in favor of conducting polymers, because they are cheaper, can be turned into much thinner wires, and are more flexible. The team is working on a process to create conducting polymer nanowires as thin as 100 nm.

They believe that a nanowire of this type can also be made steerable so that it could be directed along one of many small blood vessels branching out from a larger one. When a small current is applied to a suitably doped wire, the polymers swell or contract, prompting the wire to bend in a controllable way. The arrangement in the material of dopant (a chemical additive that determines whether the material has the electrical properties of a semiconductor or a conductor) can be electrochemically switched in real time.

What's more, the conducting polymer material is biodegradable, so depending on its composition, it can be implanted for short-term studies or medical diagnostics and will decompose in a manner similar to the sutures used by surgeons to close wounds below the skin. For longer-term connections, such as those that would make possible a through-the-bloodstream cerebral pacemaker for Parkinson's patients, a different polymer formulation would be created from the same set of basic molecular building blocks.

"One of the reasons we're so excited about [these polymers] in the long term is that they are, to our knowledge, the only materials that allow you to build a whole system from the same class of materials," said Anquetil. "Not only can you create wires to transmit information or energy, you can build actuators [to replicate the function of muscles], logic gates for computation, or even sensors."

—Willie D. Jones

la primera nanovalvula

Se ha fabricado la primera nanoválvula que puede abrirse y cerrarse a voluntad para atrapar o liberar moléculas. Entre sus incontables aplicaciones, una sería el suministro de fármacos con la máxima precisión posible.

El desarrollo del dispositivo, fruto de la labor de químicos de la Universidad de California en Los Angeles (UCLA), ha sido financiado por la National Science Foundation.

La nanoválvula es un sistema mecánico que podemos controlar a voluntad, como lo haríamos con un grifo. Atrapar la molécula en su interior y cerrar la válvula herméticamente constituyó sin embargo un desafío. Las primeras válvulas producidas por los investigadores "goteaban" ligeramente.

La nanoválvula consiste en partes móviles adheridas a una pieza diminuta de cristal (sílice porosa) que mide aproximadamente 500 nanómetros y cuyas dimensiones los investigadores tratan de reducir en la actualidad. Los poros diminutos en el cristal tienen dimensiones de sólo unos pocos nanómetros.

La válvula se diseña para que un extremo se adhiera a la apertura del agujero que se bloqueará y desbloqueará, y el otro extremo tiene las moléculas cuyos componentes móviles bloquean el agujero en la posición hacia abajo y lo abren en la posición hacia arriba. Los investigadores usaron energía química involucrando a un solo electrón como suministro energético para abrir y cerrar la válvula, y una molécula luminiscente que les permite decir por la luz emitida si la molécula se encuentra atrapada o se ha liberado.

Las moléculas que trabajan como partes móviles son moléculas compuestas de una "pesa" con dos posiciones, entre las cuales un componente en forma de anillo puede moverse hacia delante y hacia atrás de modo lineal. Estas partes móviles también pueden ser usadas en electrónica molecular.

Lo esencial es que se puede tomar una molécula bioestable que se comporte como un interruptor en un dispositivo electrónico basado en silicio, y fabricarla de modo diferente para que trabaje como parte de una nanoválvula en sílice porosa. Ello muestra que tales pequeñas piezas de maquinaria molecular son muy adaptables y llenas de recursos, y que los nanoingenieros pueden moverse por el nanomundo con el mismo juego de herramientas moleculares y adaptarlas a las diferentes necesidades, según la demanda.

Nanotecnología y ciclismo

El Equipo Phonak utiliza una bicicleta que con una estructura que incorpora nanotubos de carbón. El fabricante suizo, BMC, afirma que el marco de su "Pro Machine" pesa menos de un kilo y goza de unos niveles excepcionales de rigidez y fuerza.

Para crear la estructura, BMC, aplicó tecnología compósita desarrollada por la empresa norteamericana Easton. Su sistema de resina realzada integra fibra de carbón en un matriz de resina reforzada con nanotubos de carbón. Según el fabricante, esto mejora la fuerza y resistencia en los huecos que existen entre las fibras de carbón.

Easton colabora con Zyvex, empresa especializada en nanotecnología que proporciona los nanotubos para el sistema. Zyvex aplica un tratamiento especial a las superficies de nanotubo para que los tuvos se disipen con mayor facilidad en otros materiales.

BMC afirma ser la primera empresa que ha logrado construir un marco de bicicleta utilizando nanotecnología de nanotubos de carbón. Además, la estructura no requiere ajustos mecánicos después del proceso de fabricación, lo que reduce que se ocasionen posibles daños a las fibras de carbón.

Nanometales en palos de golf

Se aplican nanometales a los palos de golf, para crear palos más fuertes pero menos pesados. Los cubrimientos de nanometal con estructura cristalina son hasta 1.000 veces más pequeños que metales tradicionales pero cuatro veces más fuertes. Una cabeza de palo cubierta con nanometal que pesa menos podría permitir pegar la pelota con más fuerza y precisión.

También se estudia la aplicación de nanometales a patines, para reducir la fricción sobre hielo, y bicicletas, cascos, raquetas de tenis tec.

Pero uno de los motivos por los que el sector de golf parece estar en cabeza es que los jugadores de este deporte están acostumbrados a pagar altos precios por sus equipos. Y la aplicación de nanotecnología en los procesos de fabricación resulta todavía muy costosa. Un driver Pd5 con nanotecnología incorporada cuesta unos $300.

biosensores: nuevos doctores

El diario "La Nación" en su edición del Domingo 19 de Agosto publica esta nota. Éstos dispositivos microscópicos permitirán diagnosticar y tratar enfermedades desde dentro del organismo.
LONDRES (The Sunday Times).- Científicos se esfuerzan actualmente por crear uno de los laboratorios más avanzados del mundo. Cuando hayan terminado de construirlo, alguien habrá de comerlo. Quizá sea alguno de los expertos en física o en bioquímica de las universidades de Glasgow, Edimburgo y Strathclyde, Escocia, que participan del proyecto.

El laboratorio en cuestión, con todos sus equipos, no habrá de ser más grande que una ordinaria píldora. Bienvenidos entonces a Robodoc: una cápsula que podrá viajar a través del organismo humano buscando y diagnosticando enfermedades.

"Ya hemos diseñado el primer chip que lo integrará y lo hemos enviado a fabricar -dice el doctor David Cumming, director del proyecto-. El dispositivo irá dentro de la píldora y medirá la temperatura, el grado de acidez y la concentración de oxígeno."

Estas mediciones tomadas del interior del organismo humano serán transmitidas a un receptor ubicado fuera del cuerpo. Otros investigadores que participan del proyecto han diseñado una diminuta cámara que también será incorporada a esta píldora.

Construir robots en la más pequeña escala imaginable -lo que se conoce como nanotecnología- se está convirtiendo en la carrera del siglo XXI, y el equipo de Cumming se enfrenta en ella a rivales de todo el mundo. En esta carrera, diseñar dispositivos cada vez más pequeños es la meta.

La semana pasada, científicos de la Universidad de Osaka, Japón, dieron a conocer las esculturas más pequeñas realizadas hasta el momento: toros del tamaño de una célula sanguínea. Diez de estos toros, realizados mediante rayos láser controlados por computadoras, colocados uno detrás del otro, tienen el tamaño del ancho de un pelo humano.

En tanto estas esculturas de toros son tridimensionales, su creación indica que algún día será posible construir máquinas a tan pequeña escala que revolucionarán el tratamiento de las enfermedades del hombre. ¿Es todo esto fantasía, la materia de los sueños de la ciencia? En el nanomundo, uno nunca puede decir nunca.

Investigadores de la Universidad Oxford, Inglaterra, han desarrollado un dispositivo que puede realizar un análisis de sangre a partir de una sola gota. "Actualmente, para medir el colesterol hay que extraer sangre, enviarla al laboratorio y esperar unos días por el resultado. Con nuestro dispositivo obtenemos el mismo resultado en tan sólo segundos", asegura el doctor Neil Butler, director del equipo de Biosensores que desarrolló este dispositivo, cuyo secreto es la nanotecnología, que permite analizar las sustancias químicas en pequeñísima escala.

En Estados Unidos hay científicos que sugieren que en el futuro dispositivos de este tipo podrán ser implantados dentro del cuerpo humano para monitorear continuamente a las personas, previniendo la aparición de enfermedades

Situación internacional de la nanomedicina:

Hace algunos meses MedMarket Diligence presentó un informe acerca de la situación internacional que se vive el campo de la nanomedicina y afirma que “el desarrollo de mercados y productos relacionados con dicha ciencia abarca un abanico muy diverso de tecnologías, productos y aplicaciones, lo que ha precipitado algunos pronósticos extremadamente optimistas sobre el potencial con el que cuHnta dicho mercado”( Report on worldwide status of nanomedicine: 9 june 2006 MTB Europe technology for healthcare The Birchley Hall Press 27 de septiembre de 2007).
Según algunas estadísticas existe un mercado valorado en más de 1000 millones de dólares en éstas tecnologías y además se espera un crecimiento 100 veces más grande para el 2015. Un ejemplo que corrobora dicho crecimiento es el hecho que desde mayo de 2006, alrededor de 150 de las empresas más grandes del mundo han presentado iniciativas en el campo de la nanotecnología, es decir, proyectos de investigación o planes de desarrollo de productos y ésta cifra podría duplicarse en los siguientes 2 a 3 años.
Con este tipo de inversiones se sustenta una base financiera que ayudará rotundamente al desarrollo más apresurado para los distintos campos de la nanomedicina y puede corroborarse el hecho de que ya se habla de una realidad, una realidad que evoluciona más rápido de lo esperado y que tiene como único fin beneficiarnos, disminuyendo los costos de medicamentos, tratamientos y operaciones, además de desarrollar muchas técnicas nuevas y más eficientes para tratar enfermedades que en la actualidad son incurables.

Los problemas de la nanotecnología:

Es cierto que la nanotecnología promete innumerables cambios favorables en la vida humana pero también es importante mencionar que como todas las ciencias, también trae consigo algunos aspectos negativos, aspectos que son evitables si tomamos las precauciones necesarias pero igual es importante hablar por lo menos un poco de ellas.

Para mencionar uno de los aspectos más preocupantes se verán algunos de los problemas que pueden surgir e impactar en el campo de la salud.

En 1997 investigadores de la Universidad de Oxford y la Universidad de Montreal mostraron que el dióxido de titanio y el óxido de zinc usados como nanopartículas en la mayoría de los bloqueadores solares producen radicales libres en las células de la piel, dañando el ADN. Ambas sustancias se usan hace décadas como protectores solares, pero debido a que son blancos y opacos en su formulación de mayor tamaño sólo los usaban quienes tenían más exposición al sol a causa de su trabajo. Ahora, al ser transparentes, se ha generalizado su aplicación.

El mismo efecto de producir radicales libres se observó en cosméticos que usan nanopartículas (la mayor parte de las cremas anti arrugas y otros cosméticos de efecto rápido), convirtiéndolas en una contradicción en sí mismas, ya que los radicales libres aceleran el envejecimiento de las células.

Además de estos ejemplos se investigan algunos otros problemas que el uso de la nanotecnología puede provocar si no se aplica adecuadamente y es por esta razón que si verdaderamente se buscan beneficios con la aplicación de dichas tecnologías es necesario investigarlas correctamente y hacer las pruebas necesarias para asegurarnos de que solo actúen en nuestro beneficio, situación que puede lograrse si desarrollamos la nanotecnología con conciencia, con leyes adecuadas y con el sentido común necesario.


Otra técnica para visualizar las nanoestructuras es el Microscopio electrónico de barrido (SEM) produce una imagen a partir de los electrones emitidos por la superficie de una muestra.

El sistema del SEM, consta un pistola de electrones, lentes condensadores para enfocar la muestra, todo esto en un sistema al vació.

Cuando el haz golpea un área en particular, los átomos de la superficie descargan una lluvia ligera de electrones llamados electrones secundarios y fotones.

Los electrones secundarios son atrapados por un detector especial, y los electrones que entran al detector golpean a un centellador, el cual emite flashes de luz, las cuales son convertidas a corriente eléctrica y amplificada por un fotomultiplicador. Esta señal es enviada a un tubo de rayos catódicos y produce una imagen.


Prescott M. Lansing, Harley P. John, Klein A. Donal. Microbiology. Mc Graw Hill Ed. 5ta edición, EUA, p 32.

Píldoras inteligentes

En la Universidad de Illinois, Estados Unidos, científicos trabajan actualmente en lo que han dado en llamar "píldoras inteligentes", tan pequeñas que no pueden ser captadas por el ojo humano. Empleando nanotecnología, estas píldoras han sido diseñadas para contener drogas en diminutos compartimientos que se abren sólo ante la presencia de determinada sustancia, como por ejemplo las que caracterizan a una célula enferma.

"Son muchas las áreas en las que la nanotecnología contribuirá a la medicina -afirma el profesor Peter Dobson, un especialista en la materia de la Universidad de Oxford-. A un nivel práctico veremos bioetiquetas que se alojarán en determinadas moléculas marcándolas, tanto en el laboratorio como en el cuerpo. Veremos también nanopartículas diseñadas para cumplir una función terapéutica. Estas tendrán la forma de nanocápsulas que liberarán drogas en el lugar adecuado, o que tendrán la capacidad de atacar células tumorales."

Como sucede con todas las fronteras de la ciencia, los gobiernos y las distintas instituciones compiten por ser los pioneros.

Las universidades californianas invierten 500 millones de dólares anuales en nanotecnología, según Dobson. Japón no se queda atrás: el primer ministro, Junichiro Koizumi, ha designado la nanotecnología como una de las disciplinas estratégicas para el futuro del país.

Esta, dicen los expertos en la materia, es una carrera que rápidamente deja al más lento rezagado. El nanomundo quizá sea tan pequeño que quede fuera nuestra vista, pero sus maravillosas potencialidades están comenzando a ser visibles.
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protesisi ortopedicas con nanotubos de carbonbo

Un equipo de investigación de la Universidad de Purdue ha demostrado que los nanotubos de carbón podrían mejorar aplicaciones de prótesis ortopédicas. ´

El equipo de investigadores ha demostrado a través de una serie de experimentos en platos petri que las células óseas se adhieren mejor a aquellos materiales cuyos bultitos en la superficie son más pequeños que los bultos que se encuentran en la superficie de los materiales que habitualmente se utilizan para fabricar prótesis. Además, al estar más pequeños los bultos, se estimula el crecimiento de más tejido óseo, lo que resulta imprescindible para lograr una correcta adhesión del prótesis implantado.

Los científicos han demostrado que al crear implantes con la alineación en paralelo de nanotubos de carbón y filamentos, se favorece mejor adhesión y crecimiento celular. Esta alineación imite a la de las fibras de colágeno y cristales cerámicas naturales, hidroxiapatita, en los huesos reales.

Se utilizaron dos métodos para la alineación en paralelo de los nanotubos. Uno a través de la aplicación de corrientes eléctricas a una mezcla de nanotubos y polímero, y el otro mediante la utilización de uno.
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lo ultimo en moda: ropa que mata germenes

Un ingeniero químico de la Universidad de Cornell creo junto a Olivia Ong una línea de ropa recubierta de nanopartículas capaz de neutralizar agentes biológicos y químicos peligrosos.¿Alguna vez pensó que la ropa podría estar haciendo algo más por usted que vestirlo? Una respuesta afirmativa tal vez esté al alcance de la mano gracias a una colaboración entre científicos y diseñadores norteamericanos, cuya gama de ropa futurista utiliza la nanotecnología para destruir virus como los microbios del resfrío y de la gripe y eliminar agentes contaminantes del aire.

Juan Hinostroza, ingeniero químico de la Universidad Cornell, fue convocado por el ejército norteamericano para que se explayara sobre su idea: la ropa recubierta de nanopartículas que puedan neutralizar agentes biológicos y químicos peligrosos.

La ropa es el resultado de una colaboración entre el Dr. Hinostroza y Olivia Ong, una diseñadora que quería incorporar nanopartículas a su línea de moda. La mujer había encontrado su fuente de inspiración en el smog de Los Angeles, su ciudad de residencia. "Hay mucha contaminación, así que pensé que podía usar la tecnología y la ropa para evitarla", dijo.

El Dr. Hinestroza diseñó un "sistema personal de purificación del aire" para incorporar partículas de metal, como plata, que son miles de veces más pequeñas que el ancho de un cabello humano. Se aferran a la ropa y pueden matar determinados virus o bacterias.

Algunas de las prendas también están cubiertas de nanopartículas que pueden reflejar longitudes de onda de luz específicas y producir atuendos de colores brillantes. Ahora que ha perfeccionado la técnica, el Dr. Hinestroza está desarrollando la manera de que las nanopartículas se desplacen por el tejido y permitan que las prendas cambien de color.

"De este modo, uno puede ir a la oficina con una camisa azul y, si tiene una fiesta a la noche y no quiere volver a su casa, lo que hace es suministrar un campo eléctrico (que mueve las partículas) y entonces la camisa se vuelve negra".

Claro que es poco probable que, por el momento, la ropa vaya a encontrar un mercado minorista masivo. Aproximadamente un metro cuadrado del material cuesta 10.000 dólares.
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Científico cuestiona el bajo riesgo de nanopartículas aglomeradas

Algunos fans de la nanotecnología sugieren que los materiales modificados a nanoescala tenderán a agruparse. Según ellos, esta tendencia debería reducir o eliminar los riesgos a medida que aumenta la fabricación de nanotecnología y crece el número de productos basados en esta tecnología.
Sin embargo, Andrew Maynard, consejero científico jefe del “Project on Emerging Nanotechnologies” del Woodrow Wilson International Center for Scholars, muestra su desacuerdo en un artículo escrito para la iniciativa SAFENANO (NANO SEGURO) del Reino Unido. Basándose en el conocimiento científico disponible, Maynard cuestiona la reivindicación de que la también llamada aglomeración de nanomateriales dará lugar a “super clústers” tan grandes que no podrán penetrar en el cuerpo, eliminando así la posibilidad de causar daño.
“¿Estarán las personas expuestas a nanomateriales modificados?”, escribe Maynard. “A pesar de las manifestaciones en contra, la ciencia dice que sí. No hay ningún motivo que nos lleve a pensar que no se van a producir exposiciones arriesgadas, tanto a nanopartículas individuales como a aglomerados de ellas”.
Según Maynard, además de plantear cuestiones acerca de la exposición, resolver las preocupaciones acerca de los posibles riesgos de la nanotecnología para la salud requerirá una mejor comprensión de la toxicidad de los materiales, es decir, saber si determinados tipos de materiales son dañinos o benignos.

polimeros que se regeneran solos

Investigadores de la universidad de Illinois en los Estados Unidos crearon un material polímero que se puede regenerar de forma automática cuando este se rompe, imitando el comportamiento de la piel humana.

Este puede llegarse a convertir en un importante avance tanto para los implantes médicos, materiales autorreparables utilizables en la industria aeronáutica y espacial, puede ser usado incluso para enfriar microprocesadores y circuitos electrónicos.

Han existido varios avances previos a este polímero, tanto de esta universidad como de otras más, en la que el material se regenera solo por medio de calor o presión, pero esta es la primera vez que se desarrollo un material que se repara varias veces sin ninguna intervención, de acuerdo a Nancy Sottos una de las investigadores de la universidad.

Este material imita a la piel humana, ya que en la piel si se corta la capa exterior, la capa interior la cual tiene vasos sanguíneos minúsculos, libera nutrientes para ayudar con la cicatrización. Ahora bien, el nuevo material consiste de un polímero epóxico depositado en un substrato el cual contiene una red tridimensional de micro canales.

La capa epóxica contiene pequeñas partículas catalizadoras, mientras que los canales en el substrato están llenas de un líquido que actúa como agente curativo.

Para probar el material, los investigadores doblaron y agrietan la capa del polímero, la grieta crece hacia abajo y alcanza los micro canales. Esto incita al agente curativo a llegar a la grieta, este agente liberado se mueve como agua alcanzando al catalizador y en 10 horas se convierte en un polímero el cual rellena la grieta. Esto sin necesidad de presión o calentamiento.

Esta primera generación puede regenerar hasta 7 veces la misma parte afectada hasta que el catalizador deja de funcionar. Aunque se trabaja en la nueva generación que esperan que pueda regenerarse muchas más veces. Esto puede ser al contar con un depósito tanto para el agente curativo como el catalizador.

En conclusión, si bien cada vez hacemos máquinas que imiten ciertos aspectos humanos y los superen, esto las acerca más al tener una piel que se pueda auto regenerar en 10 horas y aunque parezca mucho tiempo, hay que recordad cuantos días tarda en cicatrizar una herida.

Para más información puede consultar

NanoDynamics explora el sector del gas y el petróleo

NanoDynamics Inc. ha anunciado la formación de una empresa conjunta con Shell Technology Ventures Fund 1 B.V. de los Países Bajos.
Ambas compañías estuadiarán conjuntamente el desarrollo de nuevos materiales y productos para mejorar las iniciativas de investigación y producción en el sector internacional del gas y el petróleo.
La empresa conjunta, conocida como Epik Energy Solutions LLC, trasladará los conocimientos de NanoDynamics en ingeniería de productos y síntesis de materiales, a aplicaciones que van desde la conversión de energía solar, el almacenamiento de energía, los materiales ligeros resistentes al desgaste o la depuración del agua a marcadores y materiales de construcción y perforación mejorados.

Curso universitario en nanotecnología por Internet

La Universidad de Columbia ofrece un certificado en Nanotecnología.
La Universidad de Columbia ofrece actualmente más de 30 títulos en línea con las siguientes opciones de programa: “Master of Science”, “Professional Degree”, “Certificate program” y cursos de revisión. Uno de los certificados en línea ofrecidos por la Facultar de Ingeniería de Columbia es en nanotecnoogía.
El departamento de Postgrado en Ingeniería, a través de la Columbia Video Network (CVN), ofrece cursos de postgrado a distancia. La CVN permite que estudiantes de todo el mundo reciban clases de ingeniería y programas de grado totalmente acreditados a través de Internet independientemente de su residencia. A través de la CVN, los estudiantes pueden elegir cursar el título de Masters of Science (MS) o el de Professional Degree (PD).

IBM intenta reinventar la memoria

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, investigadores de IBM están desarrollando un nuevo dispositivo de memoria basado en nanocables que podría combinar las mejores cualidades de los distintos tipos de memoria utilizados hoy en día, mejorando el rendimiento y reduciendo los costes. Si esta memoria experimental (todavía en sus primeras fases de desarrollo) tiene éxito, podría servir como memoria universal y llegar a sustituir a los distintos tipos de memoria utilizados en la actualidad.
Stuart Parkin, físico experimental de Centro de Investigación Almaden de IBM en San Jose, California, señala que esta memoria, que almacenará 100 bits de datos en un solo nanocable, podría llegar a almacenar entre 10 y 100 veces más datos que las memorias flash utilizadas en las cámaras digitales y otros pequeños dispositivos portátiles, y funcionar además a velocidades muy superiores. Por otra parte, dado que es una memoria de estado sólido, sería mucho más resistente que los discos duros magnéticos, que necesitan dispositivos mecánicos para leer y escribir los datos. Nuestra memoria podría ser más barata, más densa y más rápida que las memorias flash, señala Parkin, y dado que no incluye un mecanismo que se pueda deteriorar, es totalmente fiable.
Según Parkin, todo esto sería posible como resultado de la aplicación de nuevos descubrimientos al comportamiento a nanoescala de los materiales magnéticos y las corrientes electrónicas en estos materiales, que abren el camino para almacenar muchos bits de datos en un solo nanocable. Parkin ha demostrado los elementos básicos del nuevo tipo de memoria, pero todavía no ha construido un prototipo completo.

Beneficios de la nanotecnologia:Energia solar

En la actualidad, la mayor fuente de energía se deriva de la quema de carburantes que contienen carbón. Este proceso suele ser poco eficiente, no renovable y además conlleva efectos secundarios nocivos para el medio ambiente.
La energía solar supondría una alternativa factible de energía en muchas zonas del mundo si el coste de su producción y los terrenos necesarios para generarla fuesen suficientemente económico y los sistemas de almacenamiento suficientemente eficaces.
La generación de la electricidad solar depende de la conversión fotovoltaica o de la concentración de luz solar directa. La conversión fotovoltaíca funciona, en días nublados, con una eficacia menor, mientras que el sistema de concentración de luz solar directa se puede lograr sin semiconductores. En ambos casos, no se requiere mucho material, y los diseños mecánicos pueden ser sencillos y relativamente fáciles de mantener.
Sistemas de detección solar pueden beneficiarse de ordenadores baratos y actuadores compactos. La energía se puede almacenar de forma eficiente durante algunos días en flywheels relativamente grandes construidos de diamante fino con un peso de agua. Sistemas más pequeños de almacenamiento de energía se pueden construir con muelles de diamantes y ofrecen una densidad de energía parecida al almacenamiento de combustible químico y mucho más alta que baterías disponibles hoy en día.
El electrólisis y la recombinación del agua ofrecen una energía escalable, almacenable y transportable. Sin embargo, sí existe un coste en la eficiencia y en la complejidad de la tecnología para tratar de forma segura con el almacenamiento y el transporte de hidrógeno a grande escala.
Soluciones solares se podrían implementar a escala individual, de pueblo o a nivel nacional. La energía de luz solar directa supone aproximadamente 1kv por metro cuadrado. Si esto se divide por 10, teniendo en cuenta las horas de noche, días nublados y problemas de sistema, la demanda actual del mercado norteamericano (unos 10 kv por persona) requeriría unos 100 metros cuadrados de superficie por persona. Si se multiplica esta cifra por una población de 325 millones de personas, el resultado es la necesidad de cubrir aproximadamente 12.500 millas cuadradas con coletores solares. Esto representa tan solo el 0,35% de la totalidad del superficie del territorio de los Estados Unidos. Y mucho de este espacio se podría conseguir a través de tejados o, incluso, el superficie de carreteras.
Encontrado en:

Terminología de Nanotecnología

BSI British Standards publicará nueve documentos sobre terminología de nanotecnología, con el fin de respaldar el desarrollo y la comercialización de este tecnología y aunar esfuerzos para garantizar que se hace de forma abierta, segura y responsable. Los estándares incluirán:

.Regulación, legislación y comprobación de la seguridad.
.Seguridad para los trabajadores, el medioambiente y el público general.
.Contratación y comercialización.
.Patentes y DPI.
.Comunicación de los beneficios, oportunidades y posibles problemas asociados con las nanotecnologías.

Los nueve documentos, que pretenden servir como guía al sector de la nanotecnología en el Reino Unido, tratarán cuestiones de seguridad y salud, especificaciones de materiales y etiquetado de productos basados en nanotecnología.

.PD 6699-1 Guía para la especificación de nanomateriales.
.PD 6699-2 Guía para el manejo seguro y la comercialización de nanopartículas modificadas.
.PAS 130 Guía para el etiquetado de nanopartículas manufacturadas y productos que las contienen.
.PAS 131 Terminología para aplicaciones médicas, sanitarias y de cuidado personal de la nanotecnología.
.PAS 132 Terminología de la interfaz bio-nano.
.PAS 133 Terminología de medidas comunes en nanotecnología, incluida la instrumentación.
.PAS 134 Terminología de nanoestructuras de carbono.
.PAS 135 Terminología de nanofabricación.
.PAS 136 Terminología de nanomateriales.

Beneficios de la nanotecnologia: La resolucion de muchos problemas de la humanidad

La tecnología no es ninguna panacea. Sin embargo puede ser muy útil para resolver muchos tipos de problemas.
Si las personas pudiesen vivir en alojamientos más dignos con sistemas mejores de alcantarillados la salud de todos se beneficiaría.
Un sistema de agricultura y industria eficiente ahorraría agua, tierras, materiales y trabajo y , a su vez, disminuiría la contaminación.
El acceso a la información, educación y comunicación ofrece muchas oportunidades para mejorarse, para aumentar la eficiencia económica y para fomentar el gobierno participativo.
La energía económica y fiable es vital para el uso de otras tecnologías y ofrece muchas otras ventajas. Hoy en día la tecnología se base en la producción distribuida, lo que requiere muchos materiales y máquinas especializados y mano de obra altamente cualificada. Desarrollar una base tecnológica adecuada en una zona empobrecida es un proceso difícil y lento.
Sin embargo, la producción molecular, o la fabricación molecular, no requiere ni mano de obra especializada ni una grande infraestructura. Una sola nanofábrica con una fuente química y una fuente de energía podría producir una gran variedad de productos útiles y fiables. Incluso se podría reproducir la nanofábrica para duplicar la infraestructura de fabricación en cuestión de horas. Por eso, las nanofábricas y muchos de sus productos suponen una tecnología apropiada para cualquier escenario.
encontrado en:

Traje blindado super resistente con nanopartículas

Un nuevo tipo de fibra de carbono desarrollada en la Universidad de Cambridge se podría utilizar para tejer trajes blindados super resistentes para el ejército y las fuerza de la ley.
Los investigadores afirman que su material ya es varias veces más resistente, duro y consistente que las fibras utilizadas actualmente en la fabricación de prendas protectoras.
Esta ligera fibra, hecha de millones de diminutos nanotubos de carbono, está empezando a mostrar unas propiedades asombrosas. El nuevo material ha sido desarrollado por un grupo del Departamento de Ciencias de los Materiales y Metalurgia de Cambridge. El descubrimiento ha surgido a partir de la iniciativa para crear la fibra sintética más resistente del mundo.
"Estas fibras de nanotubos poseen unas características que permiten tejerlas, en forma de prendas de ropa, o incorporarlas en materiales compuestos para producir productos super resistentes", señala el Prof. Windle.
Para los trajes blindados, la resistencia de las fibras de un tejido es un parámetro fundamental. Otro sería la deformación hasta la rotura, es decir, cuánto se puede estirar el material antes de que se rompa.
La fibra creada en Cambridge es muy resistente, ligera y buena absorviendo energía en forma de fragmentos que viajan a gran velocidad.

Polvo inteligente podría explorar otros planetas

Miles de minúsculos sensores inalámbricos, conocidos como "polvo inteligente", se podrían utilizar, algún día, para explorar otros planetas, esparciéndose por el paisaje alterando sutilmente su forma. Al menos esa es la visión exótica expuesta en las simulaciones informáticas.

Varios grupos diferentes de investigación están desarrollando unos diminutos dispositivos de polvo inteligente, con un volumen de unos cuantos milímetros cúbicos, que pueden realizar sencillas tareas de detección y enviar mensajes a otros dispositivos similares a distancias inferiores a un metro. En conjunto, se pueden desperdigar por un área o un edificio y utilizarlos para detectar vibraciones o sustancias químicas y transmitir mensajes de uno a otro hasta llegar a una central de control.

John Barker, investigador en electrónica de la Universidad de Glasgow, en el Reino Unido, decidió investigar si una nube de “motas” de un polvo inteligente similar podía navegar de un punto a otro por la superficie de Marte, simplemente modificando su forma.

En su experimento, se liberaron 30.000 motas sobre una superficie simulada de Marte. Durante la simulación, cada dispositivo pudo detectar su posición y cambiar entre dos formas: lisa o rugosa. Mientras que el viento de Marte transportaba fácilmente las motas lisas, las rugosas experimentaban una resistencia que las hacía caer de vuelta a la superficie.

Nuevo tipo de nanocables

Un grupo de científicos ha diseñado un nuevo tipo de nanocables –un diminuto cable coaxial– que podría mejorar considerablemente algunas tecnologías de energías renovables, especialmente las células solares, e incluso podría influir en otras tecnologías punta en desarrollo, como la informática cuántica y la nanoelectrónica.

Este nanocable, desarrollado por investigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) y del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, ambos estadounidenses, puede resolver varios problemas asociados actualmente con las aplicaciones de las energías renovables.

En un corte transversal del cable coaxial a nanoescala se observan átomos de nitrógeno, fósforo y galio en color azul, amarillo y magenta, respectivamente. Unas esferas blancas representan los átomos de hidrógeno, que ayudan a que la superficie del cable sea no reactiva químicamente.

Nanotubos de carbono y nanopartículas

Un método alterno para sintetizar nanopartículas es el uso de nanotubos de carbono, a continuación se explica brevemente la metodología:

Primero los CNTs son oxidados en una solución caliente de 8 M HNO3 y 2 M H2SO4 por muchas horas bajo reflujo para remover impurezas y generar suficiente cantidad de grupos funcionales en la superficie (-OH, -COOH, C=O, etc.)[1].
Una cantidad conocida de acido-oxidado CNT se agrega a 50 ml de, etilen englicol (EG) en solución acuosa. La mezcla anterior se agita con tratamiento ultrasónico por 10 min, seguido de una agitación de alta velocidad por 30 min para formar una pasta homogénea de manera que EG cubra todas las superficies del nanotubo de carbono. Luego 0.54 g de H2PtCl6•6H2O se disuelven en 10 ml de EG. La solución anterior se agrega lentamente a la pasta CNT/EG y el pH se ajusta a 4. La solución se agita a alta velocidad para que la sal del complejo metálico o iones se adhieran a la superficie de los nanotubos de carbono. La mezcla resultante se calienta a 130ºC usando un calentador de microondas por 60 min para la formación de Pt/CNT. Posteriormente la mezcla de reacción se filtra y los nanotubos colectados son lavados y enjuagados con agua ultrapura. Finalmente los electrocatalizadores cargados con nanotubos de carbono se secan en un horno a 100ºC al vacío por muchas horas[1].


[1] King-Tsai Jeng, Chun-Ching Chien, Ning-Yih Hsu et al. J. Power Sources, 2006, 160, 97-104.

Comunicaciones y sensores

Otro de los aspectos militares relacionados con la nanotecnología se refiere e las comunicaciones, destaca la revista Signal. En otro artículo, la revista cuenta los planes del New Jersey Nanotechnology Consortium, fundado hace tres años por Lucent Technologies y los laboratorios Bell, que incluyen importantes desarrollos nanotecnológicos relacionados con la defensa.

Lo que se pretende con las comunicaciones es aumentar la capacidad de acceso entre los satélites y las estaciones terrestres mediante el uso de nanotecnologías. Sensores basados en nanotecnologías es otro de los objetivos de estas investigaciones en curso. Permitirían observar la superficie terrestre y el fondo del mar mediante lentes que funcionan como el ojo humano.

También se trabaja en nanosensores con la misma capacidad olfativa que un perro, así como en nanomicrófonos que eliminan el ruido de fondo de un campo de batalla, limpiando las comunicaciones.

La creación de un interfaz biológico hombre máquina, capaz de conseguir que un arma reconozca a su dueño y sólo actúe bajo sus órdenes (al igual que un perro), es otro campo de investigación con fines militares, así como la creación de nanopartículas generadoras de luz para las telecomunicaciones sin necesidad de laser.

La detección de campos magnéticos débiles, como el de un rifle o el de un submarino, capaces de activar medidas defensivas anticipadas que neutralicen un ataque, es otro campo de las investigaciones militares en nanotecnologías.

Ensamblaje convergente

Las aplicaciones y usos de la Nanotecnología son muy amplias, y una de las aplicaciones que esta llamando la atención es el "Ensamblaje convergente", la idea principal de este ensamblaje es hacer estructuras en metros a traves de bloques de construcción cuyo tamaño se encuentra en una escala nanométrica. Es decir, que pequeñas partes pueden ser ensambladas en partes más grandes, y esas partes grandes pueden ensamblarce en otras más grandes y así sucesivamente

Referencia:, consultado el 26 de noviembre 2007

Nanotecnología y el sector del automovil

Avances en la nanotecnología tendrán un impacto importante sobre el sector del automóvil según un nuevo estudio publicado por Frost & Sullivan.

El informe prevé que la tendencia hacia vehículos más limpios y hacia una reducción en los costes de fabricación harán que los fabricantes de coches empiecen a incorporar la nanotecnología en sus procesos de producción.

A pesar de estar en una fase todavía experimental, la nanotecnología podrá aportar ahorros importantes, sobre todo en la chapa y en los convertidores catalíticos.

A través de los nanomateriales se pretende bajar la cantidad de metales raros (como el platino) usados en convertidores catalíticos y células de combustible.

Según los expertos de Frost & Sullivan, estos ahorros podrán suponer al menos $1 billion dólares por año en el 2010. Dice un portavoz de Frost & Sullivan: "Cuestiones legales como emisiones, reciclaje y seguridad son factores claves que han permitido que las nuevas tecnologías se incorporen en el sector de los automóviles... Todas estas cuestionas han sido abarcadas por la nanotecnología y el resultado supondrá inmensos beneficios, con soluciones potenciales y innovadoras que permitirán un vehículo más verde y más seguro para futuras generaciones"

TEM: microscópica de transmisión electrónica

La primera pregunta que nos hacemos acerca de las nanomateriales es cómo saber cual es su estado de agregación, tamaño y morfología. Para lo cual se utilizan muchas técnicas, pero las más usadas e imprescindibles son: TEM, SEM, XPS, Rayos X.

El microscopio de transmisión electrónica (TEM) opera de manera similar al microscopio óptico pero usa electrones en lugar de luz. Esto permite una gran resolución debido a la longitud de onda tan pequeña de los electrones con lo cual se pueden observar objetos hasta 5 Å.

En lo alto del microscopio se encuentra un filamento de tungsteno caliente que genera un haz de electrones, que viajan a través del vacío (debido a que los electrones pueden ser desviados por moléculas de aire) en la columna del microscopio, los cuales son enfocados sobre el espécimen por medio de un condensador de lentes electromagnéticos, debido a que los electrones no pueden pasar a través de lentes de vidrio, la muestra dispersa los electrones que pasan a través de ella y desaparecen del haz. En la parte inferior del microscopio, los electrones restantes en el haz golpean una pantalla fluorescente, la cual nos da una imagen visible del espécimen. Las regiones más densas en el espécimen dispersa más electrones y, por lo tanto, esta parte aparece más oscura en la imagen, debido a que pocos electrones golpearon esa parte de la pantalla. Por el contrario, las regiones brillantes casi no hay dispersión de electrones [1].


[1] Prescott M. Lansing, Harley P. John, Klein A. Donal. Microbiology. Mc Graw Hill Ed. 5ta edición, EUA, p 32.

Crean la primera escuela de nanopartículas, para impulsar la colaboración entre científicos

El Centro Binacional de Nanociencia y Nanotecnología, creado a fines del año pasado por científicos argentinos y brasileños, con el objetivo de impulsar la colaboración científica en la región, inauguró ayer la primera escuela de nanopartículas. El acto contó con la presencia del presidente de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológic, Lino Barañao; y los investigadores Ernesto Calvo, del Conicet; David J. Schiffrin, de la Universidad de Helsinki, Finlandia; Mathias Brust, de la Universidad de Liverpool; y Daniela Zanchet, del Laboratorio Nacional Sincrotron de Luz en Campinas, Brasil.

"Uno de los aspectos quizá más importantes [de las nanopartículas] es su uso en sensores de muy pequeño tamaño para la detección de enfermedades y para estudiar problemas de genética a través del reconocimiento de componentes de los genes", explicó a La Nación el profesor David Schiffrin, quien estará a cargo de los 30 becarios -13 argentinos, 13 brasileños, dos chilenos y un uruguayo-.

Los becarios, junto a otros 30 jóvenes científicos de la ciudad y la provincia de Buenos Aires seleccionados entre numerosos aspirantes, recibirán clases teóricas y prácticas sobre uno de los temas que inspira más expectativas por su potencial para alimentar futuros desarrollos económicos, en el área de la salud e industriales -las nanopartículas ya se están utilizando en motores de autos y ómnibus que funcionan con hidrógeno y oxígeno.

Ernesto Calvo, investigador principal en el Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía, del Conicet, destacó: "La idea de estas escuelas es lograr que los jóvenes que constituyen la futura generación científica en el espacio del Mercosur se conozcan, comiencen a hablar un lenguaje común y a interactuar. Esto es lo que hacen, entre otros, el programa Erasmus y otras redes en Europa.

Técnica sol-gel

El método de sol-gel es empleado para obtener nanopelículas de óxidos metálicos, el cual es un método económico y relativamente fácil.

Un sol es una suspensión coloidal de partículas sólidas en una fase líquida, donde las partículas dispersas son los suficientemente pequeñas para permanecer suspendidas por el movimiento Browniano. Y un gel es una red de material sólido conteniendo un componente líquido, ambos componentes se encuentran en un estado altamente disperso [1].

La mayoría de los procesos de sol-gel se pueden categorizar en tres métodos [2]:

1. Un sol coloidal es preparado y las partículas coloidales (polvo) son precipitadas del sol (usualmente por un cambio de pH). Los polvos resultantes se secan y se procesan usando técnicas de procesamiento cerámico tradicionales.
2. Se prepara un sol, al igual que en el primer método, las partículas se enlazan para formar un gel (en lugar de precipitarse), posteriormente, el gel se seca, para formar una cerámica porosa y se calcina para cristalizar o densificar el material.
3. En este método, el gel se forma por la polimerización de unidades oligoméricas (en lugar de partículas coloidales).

Tanto en el segundo como en el tercer método, las soluciones coloidales pueden ser lanzadas, rociadas o sumergidas encima de los sustratos antes de la gelación.
El segundo método se conoce como el proceso de “sol-gel dip-coating”. Una vez que se formo el sol, el sustrato (previamente tratado para asegurar una buena adherencia) es sumergido en la solución coloidal y se retira de manera uniforme en una ambiente especifico.


[1] Kololuama Terho, Preparation of multifunctional coating material and their application, VTT Publication 499, ESPOO 2003.

[2] Wachtman B. John y Haber A. Richard, Ceramic films and coatings, Ed. Noyes Pub, 1993.

Síntesis de nanoparticulas

Existen diversos métodos para la sisntesís de nanopartículas metalicas pero los más empleados son aquellos que utilizan procedimientos químicos. Por lo general inician con la reducción de los iones metálicos a átomos metálicos, seguido por la agregación controlada de estos átomos. El método químico es el más conveniente para la obtención de nanopartículas uniformes y pequeñas, además estas características también dependen de la cantidad de agente reductor empleado.
Las aplicaciones posibles de estas nanopartículas incluyen: comunicación ultrarrápida de la información, almacenamiento óptico de la información y semiconductores [1]. La catálisis es la aplicación química más importante de las nanopartículas metálicas. Los metales de transición, especialmente los metales preciosos, muestran una gran actividad catalítica para muchas reacciones orgánicas. Estos materiales presentan propiedades tanto en la catálisis heterogénea como en la homogénea. La catálisis toma lugar en los sitios activos de los núcleos metálicos, el cual es, un mecanismo muy similar a la catálisis heterogénea. En cuanto a la catálisis homogénea, las nanopartículas se fusionan perfectamente en el medio de reacción [2].

[1] S Link, Z. L. Wang y M. A. El-Sayed. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3529-3533
[2] Santos-Hernández David, González-García B. María et al, Electroanalysis 2002, 14, No. 18

jueves, 29 de noviembre de 2007

Sobre los nanobots y el green goo

Aunque básicamente no sé en qué se diferencia una nanomáquina y un nanorobot, la existencia de estos últimos es posible, pues si en la naturaleza existe nanoestructuras biológicas que cumplen funciones muy complejas y definidas ( ademas de manera eficiente), éstas podrían ser nuestro MODELO para la creación de dichas máquinas; sin embargo, como lo leí en un libro, en la escala nano existen muchas cosas desconocidas, puede ser que leyes o principios que rigen ese mundo extraño nos impidan realizar este objetivo.
En cuanto al green goo, en la cual los nanobots destruirían todo a su paso, destruyendo vida en la tierra, ha mi entender, es imposible. Si los nanobots se basan en algoritmos para realizar funciones específicas ( ya se para reconstruir tejidos, limpiar la sangre, etc, ), entonces, los nanobots sólamente realizarían aquello, y no realizarían otra cosa en la que no esten programadas, así, ellos no podráin crearse por si mismos un algoritmo extra para que exterminen todo a su paso., pues ellos no tienen esa capacidad. No obstante, el green goo podrían ocurrir si un científico loco los programara para ese fin. Así tambien, puede ser que por un DESCUIDO científico (algo así como si le cayera agua) sus algoritmos se ALTEREN y realicen otras funciones en la que no estaban incialmente programadas como la de destruir todo a su paso; sin embargo, es muy difícil y complejo que se pueda crear este algoritmo peligroso.
Finalmente, si llegara a crear los nanobots, ellos podrían ser nuestros trabajadores para la creacion de materiales con la técnica bottom up, de este modo influenciarían a la creacion de más materiales e inventos novedos.


La forma más limpia y eficiente de producir electricidad es la biológica, es decir, la bioelectricidad. Las cantidades producidas son mínimas, pero su eficiencia es muy alta, y el impacto en el medio ambiente es, asimismo, mínimo.

Así pues, el poder utilizar un proceso biológico, unido a una tecnología eficiente, para crear unidades productoras de electricidad, que, unidas en serie, produzcan energía aprovechable, es un objetivo buscado desde hace tiempo. Conseguir la creación de “pilas biológicas”, alimentadas por agua común, y ausentes de metales, es, por decirlo así, el sueño de aquéllos científicos que desean encontrar una tecnología eficiente, de mínimo impacto.

Un avance en este sentido se comenta en el Ecoperiódico, sobre la utilización de bacterias para la producción de hidrógeno, pero un paso más allá se ha dado mediante la combinación de nanotecnología y enzimas. Con esta tecnología, se ha podido extraer directamente los electrones del hidrógeno que genera una enzima, con una altísima eficacia y utilizando únicamente agua como materia base.

La enzima es la hidrogenasa, el “cableado” son nanotubos de carbono, y creando una suspensión con detergente, para romper los enlaces moleculares de las superficies, en agua, automáticamente se produce una interacción entre los nanotubos y la hidrogenasa, creándose el flujo de electrones, corriente eléctrica extraíble y aprovechable directamente.

El poder separar el oxígeno y el hidrógeno del agua, sin costosos, y de gran impacto en el medio ambiente, catalizadores como el platino, permitirá el crear baterías eléctricas biológicas para vehículos, móviles, portátiles, etc. Sólo es necesario agregar agua y controlar el PH para mantener indefinidamente operativa la batería.

Perdón por el retraso!

Ok, mi conclusión para que comenten es que basicamente, las nanomaquinas, son una posibilidad no tan aislada como se cree, realmente y como lo expuse en clase, las nanomaquinas (no drexlerianas) existen hoy en el mundo, un ejemplo las proteinas, si existen, podemos hacerlas. El unico problema es como, de ahi surge nuestro verdadero problema.

Como el renombrado cientifico Richard Feynman: "lo que no puedo crear no lo entiendo".

Yo creo que, dado que esta ciencia avanza a pasos enormes, el desarrollo de nanomaquinas es inminente.

Ahora sobre el Grey goo, podría ser posible, solo piensen, en un momento dado vamos a depender de los robots, tal ves no para sobrevivir, ahorita no tenemos robots que hagan las cosas por nosotros... esperen si los tenemos, las maquinas (como las de Volkswagen, si alguien fue a la visita) hacen muchas cosas mejor que nosotros, y en menos tiempo.

Como lo expuse en clase, nuestra inteligencia se basa en desiciones primordialmente, vamos descartando posibilidades como en un promagra de soluciones algoritmicas: verdadero ó falso, si o no, las maquinas harian lo mismo, llegaríamos a un punto en el cual delegariamos las desiciones a las maquinas no por que seamos menos inteligentes, si no por el hecho de que ellas tomarían mejores desiciones que nosotros y en un menor tiempo, creando así alguna forma de inteligencia artificial. Despues de algunas generaciones, simplemente y aunque pudieramos, no apagaríamos a las maquinas por que de ellas dependería nuestra sobrevivencia.

¡¡¡ELLAS tendrían el poder!!! solo piensen en eso.

Debate Nanobots

Pues el debate fue algo que la verdad nos dejo con la sensacion de que aun hay mas informacion que no fue tocada por los compañeros de clase. fueron muy exagerados al desarrollar el tema.
mi postura ante este debate es que los nanobots no pueden ser creados, es algo que podria llamar ciencia ficcion, ya que en cuanto a mis conociemientos seria algo dificil o imposible crear motores a esta escala, aun asi fuesen creados, com podrian meterle un algoritmo a semejante cosa para hacer cosas designadas?? y en caso de que esto fuera posible, sería algo dificil poder hacer que piensen por si mismos. en dado caso, los nanobosts no podria controlar nuestro mundo.

Understanding of Actuator Properties of Carbon Nanotubes Bring Micro Machines Closer

Imagine machines smaller than microscopic in size working around us, in us and for us. Imagine them seeking out diseases, cleaning the environment and making the world a better place. Just as a car is a combination of a whole series of separate items, engine, suspension, wheels, electronics, chassis, etc, nanomachines too need to be constructed from a range of components.One such component is a type of actuator to open and close things, to absorb shock, lift or lower loads and provide other forms of linear movement. It is known that forms of carbon nanotubes can function as actuators, but thanks to some new research we have a better understanding of what they do and how well they do it.

Carbon nanotube tool developer appoints AxR as its US representative

Surrey NanoSystems' first carbon nanotube tool, NanoGrowth 1000n, is attracting a lot of interest as it incorporates proven nanomaterial processing recipes developed at the Advanced Technology Institute, which operate at temperatures compatible with commercial semiconductor processes. Precision fabrication and configuration repeatability principles are also at the core of the tool's architecture, which has been developed by engineers with many years of experience of creating thin-film tools for both scientific research and commercial fabrication. Surrey NanoSystems also manufactures a high-end thin film sputtering tool, the Gamma 1000. This features a highly modular architecture, making it very versatile, and the system is often selected for research and development applications."We chose AxR as our representative because of the company's solid track record in the semiconductor equipment arena, and for its excellent knowledge of the emerging nanotechnologies marketplace," says Duncan Cooper, Sales and Marketing Director of Surrey NanoSystems."AxR sells a lot of complementary equipment, and is able to configure turnkey growth solutions for R&D staff working on nanomaterials projects."AxR's CEO Greg Mills adds: "The low temperature growth capability of the NanoGrowth tool is highly novel, and gives us a unique opportunity to support the development of carbon nanotube structures that can serve as replacements for the copper interconnects used in today's semiconductor processes. We're very excited to have won this franchise."

Innovations made at the size an atom

Resasco directed the University of Oklahoma research team that invented the "CoMoCAT" catalytic process and founded the company in 2001. He holds the Hilda and Douglas Bourne Chair of Chemical Engineering and a George Lynn Cross Research Professorship at OU."We are the only one in the world that can make this particular semiconducting type (of nanotechnology)," said Resaco, now the chief scientist for the Norman company.SouthWest NanoTechnologies is expected to scale up its production of the nanotubes next spring when it opens a new 15,000-square-foot manufacturing facility in the Norman Business Park. The building will house two new reactors that will enable the company to produce one kilogram — roughly two pounds — of nanotubes per day.

SA pumps R150m into developing tiny science

The government is investing R150 million to spur research and development of nanotechnology, according to science and technology minister Mosibudi Mangena.Innovation centres for the revolutionary cross-disciplinary technology, which can improve the country's scientific research capacity, have been set up at the Council for Scientific and Industrial Research (CSIR) and Mintek in Pretoria.Nanotechnology applications - which explore new worlds of extremely small objects and even envisage microscopic machines the size of molecules - can be used to provide alternative sources of energy and improve healthcare methods.

a big lab for smalll science

Construction was finally completed earlier this month on the colossal Oxford Street building that houses the science of the very small. By attracting accomplished scientists like Yacoby and fostering collaboration between the sciences, administrators hope that LISE will bring Harvard to the forefront of nanotechnology research.But scientific preeminence does not come cheaply, and with its $155 million price tag, LISE is no exception. In its planning stages, the project drew criticism for contributing to a projected budget deficit in the Faculty of Arts and Sciences (FAS), and the University has still not secured a primary donor to help pay for the building.

Debate nanobots

Aunque las posturas de mis compañeros en clase fueron un poco vagas y no se sabí asi estaban en favor o en contra de los nanobots yo tengo mi postura.

Mi postura es muy simple, no tengo la menor duda en que en el futuro ésta tecnología logre desarrollarse completamente y así pueda ayudarnos a tener una mejor calidad de vida que sin duda es el principal propósito de ésta, pero simpre y cuando se logré crear los nanobots que de ninguna manera lleguen a un punto donde puedan superar al ser humano, ya que para mí el ser humano debe ser capaz de tener el control y la última palabra. Un nanobot no debe ser capaz de tener el control sobre nosostros.

Radio Show to Focus on Nanotechnology

A partir del 2 de diciembre de este año en la estación 1310 KXAM de Phoenix, será transmitido en programa The Bourne Report que tratará temas acerca de los desarrollos de nanociencias, MEMS y otras nuevas tecnologías.

El programa también contará con la presencia de científicos e investigadores para discutir sobre las noticias recientes y temas más importantes, abarcando desde los productos que existen hoy en día hasta lo que se puede esperar en un futuro; el conductor del programa será Marlene Bourne.

La primera emisión contará con un abreve introducción a lo que es la nanotecnología, así como un quiz para medir el “Nano IQ” de las personas para saber que tanto están enteradas de ésta nueva tecnología. El programa será transmitido los domingos en la estación de radio ya mencionada, pero nosotros lo podremos escuchar en la página cada programa será guardado y podrás obtener el podcast para que lo puedas escuchar donde sea.

Comentario sobre el debate de los nanobots

Tanto las posturas de Jorge y Arturo no fueron muy claras y al igual que sus argumentos.
Un punto fundamental es qué consideramos un nanobot, un robot miniaturizado (a una escala nanométrica) o una maquinaria molecular, como es el caso de los virus, los cuales se fijan, y penetran a la celula a la cual van a atacar, producen sus enzimas necesarias para replicar su ADN o ARN, posteriormente sintetizan proteinas estructurales y como paso final se autoensamblan las unidades estructurales y se empaqueta el ácido nucleico en las nuevas partículas víricas. Con esto en mente, yo creo que es más factible la posibilidad de crear podriamos nanomaquinas que autoensamblen materiales nuevos, dispositivos, etc. Ya que la naturaleza ha expuesto esa posibilidad y no creo que se pudieran desarollar nanorobots, así que la existencia de éstos podría considerarse más como algo de ciencia ficción.
Las aplicaciones de estas nanomaquienas serían enormes: reconstrucción de tejido, autoensamblaje de diversos materiales, transporte y liberación de farmacos, etc.
Las nanomaquinarias no tienen una "voluntad propia" y necesitarian materia prima especifica para desarollar sus funciones, así que la posibilidad de que estas maquinarias se autoreplicaran y acabaran con el mundo sería nula.
Y como siempre pasa con las nuevas tecnologías, el impacto económico que produce a los paises dueños de esas tecnologías es enorme, entonces los que las posean serán los que ontrolen la economía y el camino para las investigaciones futuras.

MEMS Producer to Develop Device to Prevent Damage by Friendly Fire

El ejército de los Estados Unidos de América ha seleccionado a Boston Michomachines Corporation (una empresa proveedora de MEMS) para invertir $750 000 dólares para seguir con el desarrollo de SCOUT (Secure Communicating Optical Ultra-small Transponder).

SCOUT es un dispositivo para ayudar a salvar vidas en el campo de batalla a través de una comunicación óptica segura que permite por medio de un espejo activo la rápida identificación de los soldados, vehículos y naves amistosos (del mismo ejército).

El objetivo de este proyecto es el desarrollo de un dispositivo compacto, ligero, portable, que use poca energía y de bajo costo; y probar su funcionalidad a la hora de los enfrentamientos.

International NanoArt Competition

Es una competición de micro o nano esculturas creadas por artistas o científicos a través de procesos químicos o físicos visualizados con un SEM.

Las imágenes del microscopio son procesados con diferentes técnicas artísticas para crear piezas de arte que pueden ser mostradas al público. (la organizadora del evento) proveerá a los artistas de 3 imágenes de donde escoger. Los participantes tendían que alterar éstas imágenes de cualquier manera artística para terminar el proceso artístico-científico y crear un trabajo de Nanoarte.

Los artistas o científicos mayores de 18 años pueden participar y tendrán hasta el 31 de diciembre para inscribirse, y las votaciones en línea empezaran el 1º de enero hasta el 31 de marzo, el ganador se dará a conocer por las fechas del 15 de abril del próximo año.

nanotecnología y el cambio climatico

A todos nos preocupa el cambio climático…Debido al aumento de concentraciones de gases invernadero tales como el dióxido de carbono, metano, óxidos nitrosos y clorofluorocarbonos, estos gases están atrapando una porción creciente de radiación infrarroja terrestre y se espera que harán aumentar la temperatura planetaria entre 1,5 y 4,5 °C ,el llamado Efecto Invernadero y Calentamiento Global. Como respuesta a esto, se estima que los patrones de precipitación global y corrientes marinas también se alteren. Aunque existe un acuerdo….pero ¿estamos intentando evitarlo? Creo que no, aunque ya hay una energía alternativa como es el hidrógeno aún no la tenemos al alcance de todos. Los coches, las calefacciones, las fábricas, quema de combustibles fósiles…y es que hay que reducir la elevada concentración de dióxido de carbono en la atmósfera.

¿Puede la nanotecnología ayudarnos? Es un tema que nos interesa a todos, muestra de ello es que el pasado 18 de septiembre se realizó una conferencia sobre Cambio climático y nanotecnología dentro del las actividades del Allianz Forum celebradas en Argentina. La charla se centró especialmente en la necesidad de unir el conocimiento y las estrategias del sector público con el privado, a la hora de hacer frente a las amenazas del cambio climático global. Frente a esta situación, el conocimiento y la investigación se tornan indispensables.

Coincidieron finalmente los panelistas que participaron de la conferencia:Planteadas las ideas sobre el cambio climático, la nanotecnología puede contribuir a dar respuestas, pero siempre atendiendo los riesgos que de ella pueden surgir.

Crean el primer material del mundo que no refleja la luz

Una tecnología nanométrica permite generar el mismo índice de refracción que tiene el aire

Ingenieros del Rensselaer Polytechnic Institute, de Estados Unidos, han creado por vez primera un material que apenas refleja la luz. Se trata de una novedosa técnica nanométrica que sitúa sílice en un determinado ángulo sobre un semiconductor de nitruro de aluminio, consiguiendo así que el material resultante no reflecte apenas luz desde cualquiera de sus ángulos y longitudes de onda. Los ingenieros aseguran que este novedoso material podría revolucionar la óptica y la fotónica, con aplicaciones que van desde el desarrollo de placas solares más eficientes a fuentes lumínicas “inteligentes”, capaces de adaptarse a entornos específicos. Aún sólo han sido realizadas algunas muestras del material, de un índice de refracción similar al del aire, pero sus creadores aseguran que su implantación a nivel industrial puede resultar muy fácil. Por Yaiza Martínez.

Ilustración del experimento. Rensselaer/Fred Schubert.

El Rensselaer Polytechnic Institute, de Nueva York, que es la universidad tecnológica más antigua de Estados Unidos (fue fundada en 1824), acaba de anunciar en un comunicado que un grupo de investigadores de dicho instituto ha creado el primer material del mundo que prácticamente no refleja la luz.

Se trata, según describen los investigadores en la revista Nature Photonics, de una capa óptica fabricada con un material capaz de incrementar el control sobre las propiedades básicas de la luz, permitiendo, entre otras aplicaciones, la generación de lámparas LEDs más brillantes, el desarrollo de diodos emisores de luz mucho más brillantes, de placas solares más eficientes, de un nuevo tipo de fuentes lumínicas “inteligentes”, que se adaptarían a entornos específicos, o de interconexiones ópticas para diversas aplicaciones computacionales.

Igual que el aire

La mayoría de las superficies reflejan algo de luz, pero este nuevo material tiene casi el mismo índice de refracción que el aire, lo que supone todo un récord comparado con otros antirreflectantes.

El índice de refracción es el cociente de la velocidad de la luz en el vacío o en cualquier otro medio. Se trata de la propiedad más importante de cualquier sistema óptico que use refracción, y se emplea para calcular, entre otras cosas, el poder de enfoque de las lentes o el poder dispersivo de los prismas. También es usado en química para determinar la pureza de los productos químicos y para la renderización (cálculo computacional complejo) de materiales refractantes en los gráficos informáticos de tres dimensiones.

El índice refractivo gobierna asimismo la cantidad de luz que cualquier material refleja, y también las propiedades ópticas (difracción, refracción, reflexión en interferencias) de cada material.

Cosas increíbles

En óptica (rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones) y en fotónica (ciencia y que estudia la generación, el control y la detección de los fotones), este índice es la cantidad que más se utiliza.

Según explica uno de los investigadores, Fred Schubert, el índice refractivo conseguido en su investigación es de 1,05, esto es, casi igual que el del aire (1), que se considera se acerca al recorrido de la luz en el vacío, e inferior al del agua dulce (1,33), al del agua del mar (1,359) o al de los plásticos (1,71). Otros materiales, como los diamantes o los vidrios, tienen un índice refractivo más alto, de 2.41 y hasta 2.2 respectivamente.

Durante años, los ingenieros han intentado crear materiales capaces de eliminar los reflejos no deseados, que pueden reducir el rendimiento de diversos componentes y dispositivos ópticos. Sabían que, de conseguirlo, podrían desarrollar cosas increíbles en óptica y fotónica, señaló Schubert.

Utilizando una técnica denominada deposición en ángulo oblicuo, los investigadores depositaron varillas nanométricas (del tamaño de una mil millonésima de metro) de sílice en un ángulo de 45 grados, sobre una fina película de nitruro de aluminio, que es un material semiconductor empleado en diodos avanzados de emisión de luz (en inglés LED, acrónimo de Light-Emitting Diode).

A nivel industrial

Estos dispositivos consisten en un semiconductor (diodo) que emite luz policromática, esto es, con diversas longitudes de onda, cuando es atravesado por la corriente eléctrica. El color resultante depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo.

La técnica de deposición en ángulo oblicuo permitió a los científicos reducir e incluso eliminar la refracción en todas las longitudes de onda y en todos los ángulos por los que entraba la luz.

Los antirreflectantes tradicionales, muy extendidos, funcionan sólo con una longitud de onda, y sólo cuando la fuente de luz se sitúa perpendicularmente al material.

Hasta el momento, Schubert y sus colaboradores sólo han llevado a cabo algunas muestras de este material para probarlo, pero la técnica de ángulo oblicuo se usa mucho en la industria, por lo que el modelo podría aplicarse a cualquier tipo de sustrato y con un semiconductor barato, como es el nitrito de aluminio.