Inventos Nanotecnológicos de 2014

Los Nuevos Inventos Nanotecnológicos
Fuente: MyE

La nanociencia no debe interpretarse solo como un paso más hacia la miniaturización. Representa potencialmente la posibilidad de lograr una convergencia de la física cuántica, la biología molecular, la química, las ciencias de la computación y la ingeniería.

Los científicos están dando grandes pasos en el estudio de los fenómenos a nanoescala y en el intento de obtener un mayor control sobre la materia. La nanotecnología permite a los científicos manipular la materia orgánica e inorgánica átomo a átomo o molécula a molécula. La “nanociencia” representa potencialmente una revolución en la construcción de dispositivos con precisión atómica. 

La nanociencia y la nanotecnología se espera que revolucionen la ciencia y la sociedad. Las aplicaciones en este campo tienen el potencial de transformar la medicina, la biotecnología, la agricultura, la industria manufacturera, la ciencia de los materiales, la industria aeroespacial, las tecnologías de la información y las telecomunicaciones, por nombrar tan sólo algunos sectores más afectados.

En un marco económico de fuertes restricciones, la ciencia ficción se ha aproximado más a la realidad que las previsiones de economistas o de científicos de otras especialidades.


Inventos Nanotecnológicos 2014
Fuentes: Noticias de la Ciencia, Tendencias 21



Nanorobot para Transportar Fármacos

En colaboración con colegas de Italia y Estados Unidos, unos especialistas de la Universidad de Aarhus en Dinamarca han dado ahora un paso importante para la construcción del primer nanorrobot de ADN capaz de albergar y liberar biomoléculas activas.

Utilizando una estructura autoensamblada de ADN, el equipo de Birgitta R. Knudsen de la Universidad de Aarhus, Sissel Juul de la Universidad Duke (Estados Unidos), y Federico Iacovelli de la Universidad de Roma (Italia), ha diseñado ocho singulares moléculas de ADN a partir de las propias moléculas naturales del cuerpo. Cuando estas moléculas se colocan juntas del modo adecuado, espontáneamente se agrupan creando la nanojaula.

La nanojaula tiene cuatro elementos funcionales que se autotransforman en respuesta a cambios en la temperatura circundante. Estas transformaciones abren o cierran la nanojaula.

En las pruebas de funcionalidad de la nanojaula, los investigadores, aprovechando los cambios de temperatura en las cercanías de la nanojaula, lograron que ésta atrapase a una enzima, y la mantuviera enjaulada.

Muestra de una nanojaula. Fuente: Noticias de la Ciencia

Nanopartículas que Mejoran el Rendimiento de las Baterías de un Automóvil

Un equipo de ingenieros considera que usando nanopartículas con forma específica es factible construir baterías para automóviles eléctricos que sean más pequeñas, más potentes y tengan mayor eficiencia energética. Modificando del modo adecuado el tamaño y la forma de los componentes de las baterías, también se puede reducir el tiempo que tardan en recargarse. Esto último sería igualmente importante para mejorar su eficiencia.

Las baterías que hoy en día suministran energía a los automóviles eléctricos tienen limitaciones claras: Tardan bastante en recargarse; la carga no dura lo suficiente como para hacer trayectos de larga distancia; no permiten acelerar con rapidez; y son grandes y voluminosas. Ahora, unos investigadores de la Universidad de California en Riverside han rediseñado los materiales de un componente de las baterías, de un modo respetuoso con el medio ambiente, para resolver algunos de estos problemas.


Las baterías con esta mejora podrían ser usadas, además de en automóviles eléctricos, para almacenamiento de energía, incluida la solar y la eólica.

El equipo de David Kisailus se propuso mejorar la eficiencia de las baterías de ión-litio trabajando sobre uno de sus componentes, el cátodo.

El fosfato de hierro y litio (LiFePO4) ha sido empleado como material para el cátodo en baterías de vehículos eléctricos debido a su bajo coste, su baja toxicidad, y su estabilidad térmica y química. Sin embargo, su potencial comercial es limitado, ya que tiene baja conductividad electrónica y los iones de litio no tienen buena movilidad en su interior.

Para superar estas deficiencias, se han usado varios métodos basados en controlar el crecimiento de las partículas. Aquí, Kisailus y su equipo usaron un método especial, basado esencialmente en colocar reactivos en un recipiente y calentarlos a presión, como en una olla a presión.


Biorobots que Nadan en el Cuerpo

Fuentes: Tendencias 21

Un equipo de bioingenieros de la Universidad de Illinois (en Estados Unidos) ha desarrollado robots tan minúsculos como un microorganismo y que se autopropulsan para nadar, igual que los espermatozoides. Estas máquinas microscópicas fueron desarrolladas combinando células vivas en el interior de un polímero flexible. En un futuro, podrían servir para suministrar medicamentos o atracar el cáncer, directamente en el interior del organismo. 

Para su fabricación, los investigadores crearon inicialmente cada cuerpo de biobot usando un polímero flexible (un compuesto formado por varias moléculas). Después, cultivaron células de corazón cerca de la unión entre la cabeza y el rabo de dicho cuerpo. 


Autoorganización Celular

Un aspecto interesante del desarrollo de estos biobots ha sido el de la auto-organización de las células. “Un fenómeno emergente destacable", según Saif. 

El modo en que las células se comunican entre ellas en la cola de polímero flexible aún no se entiende del todo.Pero las células deben golpearse juntas, en la dirección correcta, para que la cola se mueva. Todo en un diseño mínimo, de sólo una cabeza y un filamento. 

“Cuando las células entran en la estructura, interaccionan con ésta y la vuelven funcional”, añade Saif. Los investigadores también probaron a fabricar biorobots de dos colas, que nadaron aún más rápido que los primeros.


Potenciales Aplicaciones

Los científicos ven interesantes aplicaciones para su invento a largo plazo. En general, creen que estos minúsculos robots podrían usarse para detectar sustancias químicas o luz, y ser aprovechados para fines médicos o medioambientales. 

Por ejemplo, en un futuro, tal vez puedan crearse estructuras de este tipo para esparcirlas por el organismo. Los biobots suministrarían en él medicamentos o realizarían cirugías mínimamente invasivas, e incluso podrían directamente el cáncer. 

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REFERENCIAS
(1) http://magementyestrategia.blogspot.com.ar/2013/09/los-nuevos-inventos-nanotecnologicos.html
(2) http://www.tendencias21.net/Crean-minusculos-robots-que-nadan-como-los-espermatozoides_a29847.html
(3) http://noticiasdelaciencia.com/sec/tecnologia/nanotecnologia/