05 Nanotecnología: La Revolución Industrial del S.XXI

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Agradecimient Agradecimient os

La Fundación Accenture colabora con la Fundación de la Innovación Bankinter en la la realización de este estudio del Future Trends Forum (FTF) y ayuda en la difusión de los trabajos de este líder de opinión independiente sobre prospectiva e innovación. En este sentido, la compañía consultora pone a disposición del FTF todo su patrimonio de conocimiento y dilatada experiencia para hacer de las empresas e instituciones organiza organizacione cionessde al alto re rendimi ndi mieento. nto.


































Agr ade decim cimie ient nt os N uestro es especial pecial agrade agradecimi cimieento nto a todos los mie mi embros mbr os del Fut Futur uree T rends Forum Forum (FTF) que han hecho posible el éxito de nuestra última reunión, especialmente a aquéllos que han participado activamente en la realización de esta producción: En la Organización y metodología de la reunión del FTF: D. Chri Chr i stopher topher Meye Meyer. D. José Ignacio Ríos. D. Bre Br ent Segal gal . Por su participación como ponentes en la reunión: D. C.J C.J.M. .M. Eijkel. Eij kel. D. Da D arío Gil. D. Lawrence Grumer. D. T imothy Harper. Harper. D. Dougl D ouglaasJamison. amison. D . Uzi L andman. ndman. D. Elliott Moorhead. D. Mic Mi chae hael Moradi. D. Bre Br ent Segal gal . D. H enry Smit Smith. h. Por su contribución en el prólogo: D. H enry Smit Smith. h. Por Por su contri contr ibuci bución con con doc docume ument ntaación grá gr áfi ca: D. Timothy Harper En la revisión de esta publicación: D. Ramó Ramónn Erit Er itjj a. D. Da D arío Gil. D.ª Laura Lechuga. D. Ja Javier Ma M artí. D. Llui L luissT orner. rner.


































Además, también nuestro sincero reconocimiento a las personas del equipo, por su compromiso y buen hacer en el desarrollo del contenido de esta publicación: Banki nter: D.ª Marce Marcelilina na Canc Cancho ho Ros Rosado. do. D.ªRocío H uerta uerta More Moreaa. D.ª Paula Manriqu Manriquee H uarte uarte..

A ccenture: D.ª Silvia il via Cort Cortéés Gil. D.ª Berta Mere Merelle lless Artiña Arti ñano no.. D. H éctor tor Muño Muñoz Vara Vara..

Muchas gracias. Fundación de la Innovación Bankinter .

































Indice

Indice Agradecimien Agradecim ientt os

3

Resumen Re sumen Ejecut Ejecut ivo

7

1.-- La promesa de la nanot 1. nanot ecnologí ecnología a

10

2.-- In 2. Intt r odu oducció cción n

14

3.- Presen Presentt e y Cont Cont ext o de la Nano anott ecno ecnologí logía a

18

3.1. 3.1. Def Def inición y ant ecedent ecedent es

20

3.2. Pr Pr incipales áreas de aplicación 3.2.1. 3.2.1. Mat er iales 3.2.2. 3.2. 2. Elect Elect r ónica

27 28 36

3.2.3. Medicina / Biología 3.2.4. Ener Ener gía 3.3. Apoyo Apoyo Guber Guber name nament nt al 3.3.1. 3.3.1. Apoyo Apoyo guber nament nament al a nivel global 3.3.2. Apoyo pr ocedent e de la Unión Unión Eur Eur opea 3.3.3. Apoyo Apoyo guber nament al en España España

4.- La Cadena de Valor

45 52 59 61 67 73 78

4.1. 4.1. Et Et apas de la cadena de valor

80

4.2. Agent Agent es que pueden pueden impulsar impulsar la indust r ia de la nanot nanot ecnología ecnología

81

4.3. Per Per sonas inf luyent es en la nanot nanot ecnología ecnología

83

4.4. Apoyos económicos en la cadena de valor

85

5.- La visión del FTF FTF de la Nanot Nanot ecnología

88

5.1. 5.1. Los Los acelerador es y las barr er as de la nanot nanot ecnología ecnología

90

5.2. Evolución de la nanot nanot ecnología por r egiones

94

































Indice

5.3. Riesgos Riesgos deriv ados de la nanot nanot ecnología ecnología y pr esión social

100

5.4. Alguna Algunas s pinceladas sobr e inver sión en nanot ecnología ecnología

105

5.5. L La a nanot nanot ecnología ecnología en nuest nuest r as vidas

113 113

6.-- Apé 6. Apéndice ndice

116 116

6.1. 6.1. Miembr os del FTF FTF

118 118

6.2. Glosar Glosar io

123

6.3. Premios a la nanot nanot ecnología

130

6.4. Bibliogr af ía

134



































Resumen Resumen Ejecut ivo

Resumen esumen Ejecut ivo L a revol revoluc ucii ón tecnológica tecnológica de dell si glo XX X X I

E

n 1959 1959,, en en una ponencia ponencia titu ti tullada "The "T herre I sPlenty of Room Room at the t he Bott Bottom" om" (Ha (H ay mucho espacio por debajo), el físico Richard Feynman propuso un nuevo campo de estudio para la ciencia: la tecnología a escala atómica y molecular. "Los principios de la física, que yo sepa, no están en contra de la posibilidad de manipular cosas átomo por átomo", afirmó Feynman ante la American Physical Society, dejando el campo abierto para quien quisiera explorarlo. Este hecho suscitó el interés por el desarrollo de la tecnología a una escala diminuta, que continúa en la actualidad y que probablemente desemboque en una revolución silenciosa de impacto en múltiples ámbitos de nues nuestra tr a vida vida coti cotidi diaana. na. La nanotecnología es un conjunto de técnicas multidisciplinares que se utilizan para manipular la materia a escala de átomos y moléculas. El prefijo nano - hace hace referencia a la milmillonésima parte de un metro. Para comprender el potencial de esta tecnología es clave saber que las propiedades físicas y químicas de la materia cambian a escala nanométrica: la conductividad eléctrica, el color, la resistencia, la elasticidad y la reactividad, entre otras propiedades, se comportan de manera diferente a como lo hacen en los mismos elementos a mayor escala. L a nanotecnol nanotecnología ogía es es de apl apliicación cación en di diferente ntes campos campos,, entr entre los que van a dest destacar acar los materiales, la electrónica, la biomedicina y la energía. Materiales con una dureza y resistencia mucho mayor, ordenadores mucho más veloces y de mayor capacidad, investigaciones y diagnósticos médicos más eficaces con una capacidad de respuesta más rápida para tratar nuevas enfermedades o energía abundante a bajo coste y respetuosa con el medio ambiente son algunos ejemplos de cómo la nanotecnología podrá revolucionar el potencial de muchos de los campos tal como los percibimos hoy día.


































que la nanotecnología empiece a despegar, pero hoy día el sector privado empieza a tomar el relevo cobrando un protagonismo creciente. No obstante, dependiendo de la región en la que nos encontremos podremos observar diferencias notables, ya que, si bien las empresas norteamericanas y asiáticas superan la inversión pública de sus gobiernos, en Europa todavía habrá que esperar para ver al sector privado liderar la inversi nversión en na nanotecnol notecnología ogía.. Concllus Conc usii one oness de dell Fut Futur uree Tr Tr ends Forum en la l a evolu evolucción de la nanotec nanotecnol nología ogía

L os expertos xpert os del FT FT F pre pr evén que el desarr desarrol olllo de l a nanotecnol nanotecnología ogía comenzará comenzará a tener una gran repercusión en los próximos cinco-diez años, aunque con distinta evolución ución se según los l os dif di ferente nt es sectore ctores. Los L os nanomat nanomateriales, ales, al te t ener ner apli pl icación cación en dive di verr sos sectores, se prevé que sean los que antes se introduzcan en el mercado para posteriormente permitir la entrada de la nanotecnología en la electrónica y la energía. El campo en el que se estima que la nanotecnología tardará más en hacer su aparición es la medicina, ya que se verá condicionada por la regulación en sus aplicaciones. Las expectativas creadas en torno a la nanotecnología proyectan un desarrollo dividido en tres fases: La actualidad: la nanotecnología se encuentra en fase de investigación y el conocimiento científico se empieza a plasmar en aplicaciones. L os próxi pr óximos mos cinco cinco años años:: períod períodoo en en el que que se espera pera que se se desarr desarrol olllen numerosas aplicaciones que empiecen a ser industrializadas por las empresas. De diez años en adelante: la nanotecnología se consolidará como industria y el consumidor dispondrá de gran cantidad de productos con nanotecnología en el mercado.


































N o obst obstante, el el FT F se se decanta decanta por creer creer que la la nanot nanoteecnología ver verá la luz luz a medio plazo, con la incorporación de muchos elementos con nanotecnología en nuestras vidas. Prácticas diarias relacionadas con la higiene y la comunicación son algunas de l asactivi cti vidade dadessque los l osexpertos xpert osdel FT F creen creen que que se se ver verán má másrevoluci volucionada onadasspor la nanotecnol nanotecnología ogía.. Otr Ot rosavance vancesque harán cambi cambiaar nuest nuestro es estilo de vida vida y que que la nanotecnología nos tiene preparados tienen que ver con el transporte o con la alimentación: identif denti fi car car el estado de la comi comida da a travé tr avéssdel col color del envase nvase, gra gr aciasa unasnanopar nanopar tículas, ayudará a desechar alimentos antes de consumirlos; o vehículos impulsados por hidrógeno, el cual se almacena a través de tanques que incorporan nanotecnología, per permit mi tirán el uso uso de una fuente fuente de energí energíaa renovabl renovablee y no cont contaaminant mi nantee. Ést Éstosson sólo algunos de los adelantos que la nanotecnología proporcionará, ya que de una forma u otra estará presente en prácticamente todos los aspectos cotidianos de la vida diaria. La nanotecnología, al igual que toda nueva tecnología incipiente, crea incertidumbre en torno a las consecuencias de su potencial. En este sentido, son la comunidad científica y el gobierno con regulación específica los que deben minimizar los posibles riesgos. Nanopartículas no controlables que supongan un riesgo para el medio ambiente y el uso de nanosensores que puedan rozar la frontera del derecho a la intimidad del indivi ndi viduo duo son son los lospri pr incipales ncipalesriesgosque losexpertos xpert osdel FT FT F opinan opinan que pueden pueden cau causar alarma alarma soc sociial. En conclusión, la nanotecnología es la ciencia llamada a protagonizar el siglo XXI con aplicaciones que mejoren nuestra calidad de vida. Supondrá un gran impacto en la economía, generará nuevas oportunidades empresariales y abrirá nuevas oportunidades a países en vías de desarrollo para ponerse a la altura tecnológica de las grandes potencias gracias a la potencial cualificación de sus profesionales. Fundación de la Innovación Bankinter

































































CAPÍTULO 1

La promesa de la nanotecnología



































La P Prr omesa de la Nanotecnología Nanot ecnología

1

La Pr Pr om omesa esa de la Nanot Nanot ecnología ecnología

E

l campo de la nanotecnología se enmarca dentro de las ciencias y la ingeniería. Las estructuras con las que se lidia en este campo miden, en al menos una de las tres dimensiones, menos de 100 nanómetros, es decir, la milmillonésima parte de un metro. La prueba viviente de cuán importantes son las nanoestructuras está en los sistemas orgánicos, complejos ensamblajes de componentes en la escala "nano ":": macromoléculas, complejos proteínicos, orgánulos, sistemas cuasi inorgánicos (como las cáscaras o los huesos), etc. Las maravillosas funciones que los sistemas orgánicos son capaces de realizar (la lógica, la memoria, la moción, la síntesis química, la conversión de energía o, incluso, la conciencia del yo) son consecuencia directa de la complejidad estructural en la nanoescala. Los millones de transistores que conforman los chips que hacen funcionar nuestros ordenadores y móviles son, obviamente, nanoestructuras. Como se puede ver, el campo campo de de la nanotecnol nanotecnología ogía es esamplís amplísiimo. Aba A barrcadesde desde la la biología biol ogía mole molecular cular hast hasta la electrónica, hasta el infinito. La investigación y desarrollo sobre nanoestructuras existe desde desde hace décadas décadas.. Los L os produ pr oduct ctos os comerci comercial ales es basados basados en nanoes nanoesttructur ucturas as han estado disponibles para el público desde hace décadas; sin embargo, el interés por este campo últimamente ha crecido de manera exponencial, tanto por parte de los círculos

































La P Prr omesa de la Nanotecnología Nanot ecnología

comunicaciones ópticas que existe hoy. En 1947 se inventó el transistor y todo el mundo coincidió en la importancia de fomentar la investigación en el campo de los semiconductores, pero nadie habría podido imaginar, ni remotamente, los miles de mil mi llones onesde tra tr ansi nsi store oresexis xi stente nt esen los l osordena ordenador doreesbar baratosque los losniños ni ñosuti uti lizan en en la escuela normalmente. Por Por tanto, tanto, con con el el libro bro de H istori tor ia en la l a mano, mano, todo indi indica ca que la inve investiga ti gacción en en nanotecnología, siempre y cuando se apoye y realice de forma inteligente, dará unos frutos que justificarán de sobra el entusiasmo de hoy. Henry I. Smith Profesor de Ingeniería Eléctrica, Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), Cambridge, MA 02139, Estados Unidos

































































CAPÍTULO 2

Introducción

































Int Int roducción

2

Int r odu ducci cción ón El contexto actual en el que se mueve la sociedad de cambio acentuado, fomenta la búsqueda de una información veraz y precisa que nos permita el seguimiento de tendenci denciaso su su de descubrimi cubri mieento. nto. De D esarrol arr olllar una nue nueva per perspecti pectiva va de es estudio udi o noscondu condu-cirá a un mejor conocimiento de nuestro futuro tecnológico y a un mejor aprovechamiento de las oportunidades empresariales que en él se presenten. Bankinter creó la "Fundación de la Innovación" con la intención de influir en el presente mirando al futuro, y de estimular y consolidar la actitud innovadora en el tejido empresarial español. Un proyecto ambicioso e innovador, que marca como principales objetivos incrementar la sensibilidad social por la tecnología y estimular la creación de oport opor tuni unidadesempre mpr esari arialesbasadas basadasen lastecnologías cnologíasemerge mergent ntees det detectadas. ctadas. Un Un proyecto que ya cuenta con 130 miembros y que persigue, asimismo, reforzar el compromi promisso de Bank Bankiinte nt er con con la l a soc sociiedad. El principal proyecto de la "Fundación de la Innovación Bankinter." es el "Future Trends Forum" (FTF), escaparate de la cultura de Bankinter: innovación y compromiso con la vanguardia. Un Foro con la aportación de un selecto y exclusivo número de expertos de distintas áreas del conocimiento, científicos, e intelectuales de primer orden, a nivel internacional. Un Foro con algunas de las mentes más prestigiosas, que buscan anticiparse al futuro inmediato, con un horizonte de 5 a 10 años, detectando



































Int Int roducción

En la publi publicación cación que que se se le pre presenta, nta, se se despl despliiegan gan los l os anális náli sis que el el FT F, junt j untoo con con Accenture como colaborador principal, ha desarrollado sobre el posible impacto de la N anote notecnología en en sectore ctores como como los l osmateria materi ales, la l a el electróni ctrónica ca,, la l a medi medicina cina o la l a ener ener-gía as así como como en la la soc sociiedad en general general.. Par Para el ello el el document documentoo incl incluye uye como como capít capítul ulos os principales el "Presente y contexto de la Nanotecnología", en el que se fijará la presencia e investigación de la Nanotecnología en los diferentes sectores, así como el apoyo gubernamental que tanta importancia tiene en el despegue de esta nueva ciencia. T ambié mbi én se se apor apor ta la "Vi "V i sión del FT FT F" donde se se most mostrará l as concl conclus usiiones ones de los expertos sobre posibles escenarios de futuro e impactos más probables tanto económicos como sociales en las distintas regiones identificadas como líderes. La Fundación de la Innovación Bankinter espera una vez más que esta nueva publi-

































































CAPÍTULO 3

Presente y Contexto de la Nanotecnología

































Present e y C Cont ont exto de la Nanot Nanot ecnología ecnología

3

Pr esen sent e y cont cont ext o de de la nanot na not ecnologí ecnología a

A

lgunos ya hablan de una nueva revolución industrial, mientras que otros apenas han oído hablar de nanotecnología. Esta nueva ciencia, si es que se puede calificar de esta forma, es una gran desconocida. De hecho, hace décadas que estamos utilizando algunos nanomateriales y la mayoría de nosotros no somos conscientes de ello. El pre pr esente nte ca capítul pít uloo titiene como como obje objetivo se sentar ntar l asbas basespara poder ente nt ender qué es esla nanotecnología, cuándo podemos calificar un avance de nanotecnológico y en qué contexto nos movemos actualmente.





































































Vamos a dividir esta definición en tres aspectos diferentes que merecen una mención




































Nanotecnología por método de fabricación: se refiere al bottom-up assembly




































Sin embargo, los orígenes de la nanotecnolo-

Un

i idad




































En los últimos años, el ritmo constante de las investigaciones en nanotecnología ha




































Todo empezó en el año 400 a.C., cuando los griegos

1940

Años cuarenta Von Neuman estudia la posibilidad de crear













































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































Unido Uni dossutil uti lizó el el dominio domini o nano.org. De esta forma, las páginas web oficiales de otros países sobre nanotecnología se han visto obligadas a añadir el epónimo al dominio: nanoisrael.org, nanospain.org. Para abordar el apoyo gubernamental en Estados Unidos nos vamos a centrar en tres iniciativas responsables de promover el desarrollo de la nanotecnología. N atitioona nall N ano note tecchno hnoll ogy Initi Ini tiaatitive ve (NN I )28

En 1999 se emprendió el borrador de un plan de desarrollo de la ciencia y la tecnología a escala nano. Posteriormente, en el presupuesto del año 2001, la administración Clinton elevó esta iniciativa a nivel federal y desde ese momento se refirió a ella ofici alment mentee como como Ini Inicciativa Na N acional onal de Na Nanotecnología. notecnología. Actualmente, la NNI es el organismo que coordina los esfuerzos nanotecnológicos en el país. Los objetivos que promueve, definidos en su plan estratégico en diciembre de 2004, son los siguientes: H acer cer realidad ali dad el el potencial de la nanotecnol nanotecnología ogía a través avés de programas programas de I +D de renombr nombre internaci internacional onal. Facilitar el salto desde la investigación en el laboratorio hasta la comercialización de productos, lo cual fomenta a su vez el crecimiento económico, la creación de empleo y otros beneficios públicos. Desarrollar recursos educativos, fuerza de trabajo, infraestructuras y herramientas para avanzar en la nanotecnología. El uso responsable de esta tecnología en medicina, manufacturas, materiales, tecnologías de la información, energía, etc. T odo es esto es esposi posible ble gr graciasa la generos generosaa financ fi nanciiaci ación que que elel pla pl an re r ecibe del del gobierno. gobierno. Según los presupuestos presidenciales para el año 2007, la National Nanotechnology Initiative recibirá 1.200 millones de dólares. Desde el año de su fundación, ha recibido financiación gubernamental por un valor superior a 6.500 millones de dólares en total.


































El lanzami anzamieento nto de esta iniciati ni ciativa va en 2001 2001 provoc provocóó un aument aumentoo sus susttanci ancial de la inver inver-sión en nanotecnología en Estados Unidos, como se puede ver en la ilustración 9.

I lus lu stra tr ación 9:I 9:Inve nversión rsión en en I+D I +D nanote nanotecno cnoll ógi ógi caen EEUU. EEU U. Fuente: Presenta nt ación re r ealizada ali zada por el Dr D r. Bre Br ent M. Sega Segall en el FT F.

A proximada proximadame ment ntee el 65% 65% delosfondosaporta port adospor la l a N N I va diri dir igido gido a inves nvestigagaciones realizadas en el ámbito académico, aunque también hay un porcentaje considerable ble que apoya apoya lasiniciati ni ciativas vasconj conjunt untaas entr nt re inves investigador gadorees y empre empresas pri pr ivadas vadas con con el obj obj etivo ti vo de apal palancar ncar la inver nversión pública públi ca.. Ha H asta ahor ahoraa, la la N N I ha financ fi nanciiado más más de cien centros de nanociencia y tecnología, así como redes de excelencia para individuos e instituciones. Nano Act 2003

Es una ley que lo promueve y oficializa el desarrollo en nanotecnología; es decir, se trata de un paso más para oficializar el apoyo gubernamental a esta nueva industria. Como se define en su primera página, es “una ley para asignar financiación a la nanocienci cienci a, la l a nanoi nanoinge ngeni nieería y la l a inve invesstiga ti gación ción cie científ ntífii ca, ca, así así como como para otros otr osfi nes nes” 29. Los objetivos que se enuncian son los siguientes: Est Estable blecer cer losobje objetivos, vos, pri pr iori oridades dades y mét métricas cas de evaluac valuaciión para la inves investti gación nanotecnológica, su desarrollo y otros fines asociados. Invertir en programas nacionales de investigación y desarrollo en nanotecnología y otras ciencias relacionadas para alcanzar estos objetivos. 29. “An act to authorize appropriations for cience ngi i and nano-

Proporcionar la coordinación entre agencias dedicadas a investigación, desarrollo y otras actividades llevadas a cabo según lo establecido en el programa.


































La inversión se centra en subvenciones a individuos y equipos para llevar a cabo proyectos de investigación, en la creación de una red de centros e infraestructura, en el increment ncrementoo de la produc pr oducttividad vidad y la l asindust ndustri ascompe compettitivas vasa tra tr avés vésde inve inverrsiones ones, y en el fomento del sector privado, start-ups incluidas. La responsabilidad de la implantación del programa nacional de nanotecnología recae en la oficina de coordinación (National Nanotechnology Coordination Office), formada por por un di director y un equipo qui po a tie ti empo completo. completo. La L as dir di rectri tr i ces y línea líneass de investi investi gación que deben seguirse son marcadas por el grupo de expertos asesores. Japón

El país del sol naciente orienta su desarrollo nanotecnológico al mercado actual. Con una visión muy comercial, las iniciativas japonesas financiadas por el gobierno tienen como objetivo la mejora de los materiales que se utilizan en la fabricación de dispositivos y aparatos convencionales, como, por ejemplo, el reforzamiento de los parachoques gracias a los nanotubos o la alimentación de portátiles con nanocuernos (una variante del nanotubo en forma de cuerno). Ya en el año 2002, el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y T ecnología de Japón la l anzó un lugar común en la l a Re Red30 destinado a investigadores de nanotecnol nanotecnología ogía par para dif difundi undir los avance avancess nanotecnol nanotecnológicos ógicos de los los cent centrros de inve invessti gación y ofrecer una plataforma de comunicación para los ámbitos empresarial, académico y público en contacto con la nanotecnología. El esfuerzo económi conómico co de Japón en es este ámbi ámbitto se se refle refl ej a en en la l a ilus il usttraci ación 10, en en la l a que se puede observar cómo el gasto público per cápita en I+D nanotecnológica es el más alto de los países reflejados. Govemment Spend per capita ( $ / citizen)


































Entre 2001 y 2003, los dos años previos al gráfico, la financiación de la nanotecnología por parte del gobierno nipón aumentó de 400 a 800 millones de dólares. La principal institución creada para estos fines es el Nanotechnology Research Institute31. Este centro de investigación sobre nanotecnología en Japón centraliza todas las actividades nanotecnológicas dentro del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industriales Avanzadas32. El objetivo del NRI a largo plazo es lanzar aplicaciones tecnológicas gracias a los conocimientos adquiridos en física, química y biología en la escala nanométrica. Acuerdos bilaterales

Est EstadosUnidos ni dosy Ja Japón han fif i rmado un acuer acuerdo de col colab abor oraación en materi materia denanotecnología y materiales. A través de la Fundación Nacional para la Ciencia (National Science Foundation) y el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y T ecnología, se se promueve promuevenn simposi mposios e int inteercambi cambios os inte nt er-naci naciones ones de jóvenes jóvenes inve invesstigadores. Asimismo, el proyecto AsiaNANO centraliza la colaboración entre los países del sudeste asiático. Su objetivo es favorecer la investigación interdisciplinar en los campos de la química quími ca,, la la físi ísica, ca, la la bi biología, la la ciciencia de mat materiales, los los semico mi condu nductor ctorees, la la ópt óptii ca y la fotónica. Por último, el gobierno japonés ha firmado acuerdos concretos con países europeos, como como Rei Reino Uni Unido, do, Sue Suecia cia o It I tali a, aunque ninguno ninguno con con la l a Unión Uni ón Europe Eur opeaa como como ins institución. Israel

El objetivo perseguido por el gobierno israelí se enmarca en un plan más ambicioso que el japonés, centrado en la comercialización de productos innovadores y exitosos a cor corto pla pl azo y compe competitititivos vosa largo pla pl azo. Con este objetivo, el marco de la iniciativa nacional nanotecnológica, Israel National Nanotech Initiative33, facilita la comunicación entre empresas interesadas en invertir en proyectos de investigación, a través de un eficiente grupo de expertos en logística e industr ndustriia, prove pr oveni nieente ntesdel del entorno ntorno unive uni verrsitario. tari o. Con un objetivo tan claro, no es de extrañar que los resultados sean excelentes: De las seis universidades israelíes, el Technion Institute y la universidad BarIlan lideran la formación y la investigación. Del año 2002 a esta parte casi se ha


































El teji tejido indus industrtriial en Is I srael está ce centr ntrado en en ofr ofrecer produc producttoscon un va valor añadido tecnológico. Existen aproximadamente doce empresas establecidas que facturan, entre todas, 76 millones de dólares. A esto hay que sumar unas treinta start-ups con un gran potencial. Este empuje empresarial, las instituciones académicas, los inversores de capital riesgo y las agencias gubernamentales que velan por los intereses nanotecnológicos del país conforman los eslabones de la cadena de valor. Acuerdos bilaterales

La fundación israelí-estadounidense de ciencia y tecnología (United States-Israel Science cience and T echnology chnology Foundati Foundation) es es una orga organi nizac zaciión sisin ánimo ánimo de lucro. ucro. Se Se encarga de promover y desarrollar programas estratégicos de la Comisión de Ciencia y T ecnología cnología is israel aelí-e í- estadounidens adouni densee,, para par a benef benefiicio cio de ambos paíse países. De D esde 1995 1995 patroc patr ociina proye pr oyectos ctos en divers di versos osámbitos ámbit os,, entr entre los losque se se encue encuent ntrra la la nanotecnología. nanotecnología. Aunque actualmente se focaliza hacia centros de investigación, ha subvencionado en el pasado empresas de capital riesgo. El intercambio de ideas con Estados Unidos y el apoyo mutuo son muy estrechos. Israel ha firmado también un acuerdo de colaboración con la Unión Europea. Además de colaboraciones concretas, como la establecida entre el consorcio europeo Charpan y el el inst nstitut tuto detecnología isr israelí Te T echnion hni on34, Israel es el único país externo a la Unión Europea que está integrado dentro de su Sexto Programa Marco35. Durante los dos primeros años de implantación de este programa, Israel ha colaborado en proyectos por un valor de 1.500 millones de euros. Otros países destacados China

El gran dragón rojo está dando sus primeros pasos en nanotecnología, al igual que en muchos otros campos. L a tendenci tendenciaa delospróxi próximos mos5-10 años añosen Chi China no se se distingue disti ngue mucho de la del rreesto del mund mundo: o: actual actualmente, mente, la la nanot nanoteecnología en en Chi China es esun mercado mercado de 5.40 5.4000 mil millones ones de dólares estadounidenses. En el plazo de cinco años alcanzará los 31.400 millones de dólares y, en 2015, los 144.900 millones. Con la vista puesta en impulsar la comunicación entre centros de investigación, empresas y gobierno, se acaba de lanzar en febrero de 2006 una plataforma36 cuyo objetivo es difundir y proporcionar información referente al tema, al tiempo que ofrece a empre mpr esarios ari os,, inv inveersore ores extr xt ranje anj eros, os, se sector públi públ ico y demás demás act actore ores una una plataf pl atafor or--




































Taiwán

La isla rebelde lidera la China continental en lo que a tecnología se refiere. De hecho, hace hace ya cuatr cuatroo años años(2002 (2002)) que que se inauguró naugur ó en en T aiwá aiw án el Ce Centr nt ro par para los I nst nsti tutos utosde Nanotecnología Aplicada, patrocinado por el Instituto, dedicado a investigaciones sobre tecnología industrial. La inversión inicial en este centro fue de 290 millones de dólares estadounidenses. Además, la isla destinará 700 millones de dinero público para un fondo de nanotecnología de cinco años37. El 62% de este capital estará destinado a la industrialización y el 38% 38% restant restantee, a I+ I +D (inf (infrraestructura uctur a y re recursos cursoshumanosincluidos nclui dos).). El instituto para la investigación tecnológica industrial de Taiwán (ITRI: Industrial T echnology Res Research Ins I nsttitute ut e) se se ha al aliado con con la la unive uni verrsidad de Ber Berkeley par para propromover la nanotecnología e identificar mercados para sus productos. Esta alianza se ha creado para un período de cinco años renovables. Corea del Sur

En línea con su creciente apuesta por el desarrollo tecnológico, Corea del Sur inaugurará en 2006 el primer centro de I+D sobre nanotecnología del país. El programa decenal en el que se enmarca la república de Corea destinará 2.000 millones de dólares a nanotecnología. Su objetivo, una vez más, es la industrialización y comercialización de nanomateriales. En torno al centro nanotecnológico de la universidad de ciencia y tecnología de Pohang se espera reunir a las empresas, laboratorios y otras escuelas que trabajen en nanotecnología. El proyecto nace ambicioso, ya que para 2015 tiene previsto el lanzamiento comercial de más de treinta tecnologías aplicables y la creación de más de quinientas nanostart- ups ups .


































El hecho de centrarse en la industria y las aplicaciones tiene su razón. Ésta se basa en que, mie mi entr ntrasque Est EstadosUnidos ni dospubli publ icaba caba en en el bie bienio ni o 1997 1997--1999 1999el 24% 24% de los ar ar tí culos científicos sobre nanotecnología, los países de la Unión Europea, en cambio, alcanzaban el 32%. Sin embargo, mientras en este mismo período Estados Unidos patentaba el 42% de las aplicaciones sobre este tema, la Unión Europea sólo suscribía el 36% de las patentes. El Sexto Programa Marco

Los programas marco se diseñan cada tres o cuatro años para delimitar los campos científicos en los que se va a centrar la inversión de la Unión Europea. No obstante, se abren convocatorias anuales para las becas y otras formas de financiación otorgadas por dic di cho prog progrrama. ma. El Sexto Programa Marco de la Unión Europea38, con una vigencia de 2002 a 2006, tiene como como obj objeetivo ti vo el el estableci tablecimie mi ento nto de un ins instrtrume ument ntoo fifinanci nanciero que per permita mita conconcretar la creación de un verdadero Espacio Europeo de Investigación. La tercera prioridad temática del Programa Marco, después de “Ciencias de la vida, genómica y biotecnología apl apliicadas cadasa l a salud” alud” y “T “ T ecnologíaspara la la soci ociedad de la infor nf ormac maciión”, ón” , es es pre pr ecisamente cisamente el el tema en en el que que se se ce centr nt ra es esta publi publi cación: cación: “ N anotecnol anotecnologías ogías,, mate materi ales inteligentes y nuevos procedimientos de producción”. El objetivo concreto establecido para esta iniciativa es “ayudar a Europa a dotarse de las capacidades necesarias para el desarrollo y explotación de las nanotecnologías y las nanociencias con el fin de crear nuevos materiales, dispositivos o sistemas, para el control de la materia a escala atómica”. Al igual que en Estados Unidos e Israel, la Unión Europea también es consciente de la impor importtancia ncia deque empr empreesas, uni universi versidades dadesy orga organi nissmosde inves investtigación gación tr t rabaj baj en conjuntamente, por lo que favorece los proyectos presentados por varias entidades en colaboración. Cinco Ci nco diná dinámi miccas pa parr a es estimul mulaar el pr progres ogreso


































una infr inf raestructur tr ucturaa depri primer mer orde orden (“ polosde exce excellenInfraestructuras: sin una cia”) cia” ) dif di fícil íci lmente menteconse conseguir gui rán los lospaíse paíseseurope ur opeos osdest destacar acar en la l a nanoes nanoescal cala. Por Por este motivo, la Comisión destaca tres necesidades clave: • Est Estudia udi ar las infr nf raes aestructur ucturas exis xi stente nt es para prior pri oriizar qué qué acciones acciones son más urgentes con el objetivo de maximizar su rendimiento. • Const Construir ui r, una vez vez lll legado gado el el moment momento, o, la inf infraestructur tr ucturaa nec necesaria dedi dedi-cada a la nanotecnología • Estu Estudi diaar la pos posibili bil idad dad de una sisiner nergia fifinanci nanciera ent entrre el Banco Banco Europe Eur opeoo de Inversiones, el Fondo Europeo de Inversión y los Fondos Estructurales. I nvers nversión en re r ecurs cursoshumanos humanos: con el objetivo de capitalizar el potencial de lasnanotecnol nanotecnología ogíass, la la Unión Uni ón Europe Eur opeaa promue promueve la cr creación de de una comun comunii dad de expertos interdisciplinaria capaz de generar conocimientos y transferirlos a la industria.

Las nanotecnologías constituyen una ocasión única para atraer a nuevos jóvenes científicos y a profesionales cualificados hacia las carreras de investigación. En esta línea son también necesarias nuevas modalidades de formación que trasciendan las fronteras tradicionales de las distintas disciplinas, tanto en el ámbito mbito uni unive verrsitari tario como como en en el de pos postgra tgr ado. Por ejemplo, la Unión Europea ha promovido la creación de un máster 40 sobre nanociencia y tecnología. En este máster, que parte del programa Erasmus Mundus y refleja el carácter multidisciplinar del nanomundo, colaboran varias universidades europeas. Innovación industrial: su objetivo es desarrollar una mejor coordinación de lasdis di stintas ntasfasesde come comerrciali cializaci zación de de lasnanoapl nanoapliicaciones caciones.. Para el ello se se invi invi-ta alosgobie gobiernos delosestadosmie mi embros mbr osa llllevar a cabo cabo acc acciionesde apoyo, apoyo, insi nstaurando condiciones que impulsen la inversión por parte de las empresas en


































Una Una cur curiiosi osidad El “nanoTruck”: en enero de 2004 comenzó una curiosa experiencia, consistente en un autobús que recorre parte de Europa para informar del estado actual de la investigación en nanotecnología y su desarrollo. Su objetivo es promover el diálogo entre la comunidad científica y el el públi público en gene generral .

Estas cinco dinámicas propuestas por la Comisión Europea para estimular el progreso necesitan el lanzamiento de actividades concretas en todos los campos para que se generen generen sisinergia nergi as. Si Sin embar embargo, tenie teniendo en cuent cuentaa la sisituaci uación act actual del me mercado cado de l a nanotecnol nanotecnología ogía y su nece necesidad de desa desar roll ollo, los los expertos xpert os del FT FT F opinan opi nan que la priorización de estas cinco dinámicas debería ser la reflejada en la ilustración 11.

I+D Infraestructura Recursos humanos: Formación Innovación Industrial


































para foment fomentaar el diá di álogo, ogo, titi ene como como obj objeetivo ti vo la la difus dif usii ón Nanologue: cr eada par del del impac mpacto que tendrá tendrá la nanotecno nanotecnollogía en la l a vida vida coti cotidi diaana. dir igea faci facil itar el contact ontacto y fome f oment ntaar lasactividade vidadessconNanodialogue: se diri juntas entre los nanoexpertos. Con visos a conseguir este mismo objetivo, se ha lanzado anzado la encue encuessta T owards owards a Europe Eur opean an Strategy for N anot anotechnology (“H (“ H acia una est estrategia gia eur europe opeaa par para la la nanot nanoteecnología”), cnología” ), para para re recoge cogerr opini opinione onesse ide ideas de especialistas que ayuden a diseñar dicha estrategia. Nanoregulation: plataforma promovida por la industria, los gobiernos de la Unión Europea, el ámbito académico y las ONG, cuyo fin es crear un foro de debate sobre temas legislativos de nanotecnología. Nanoroad SME (el nanomapa para las pymes): el potencial innovador de las pymes fue reconocido en la agenda de Lisboa, por lo que, a través de distintos proyectos, se ha querido apoyar a las pymes con buenas ideas y pocos recursos. A través del Sexto Programa Marco se han subvencionado proyectos por valor de 1.700 1.700 mil mi llonesde eur euros osentr nt re los losaños2002 2002 y 2006. 2006. Las L asapli aplicaci caciones onesnanote nanotecnológicas han merecido más de una subvención. Acuerdos bilaterales

La Unión Europea colabora con distintos países en numerosas materias. Por una parte, mantiene acuerdos de cooperación indefinidos con los países candidatos a la adhesión (Bulga (Bulgarri a, Rumanía Rumanía y Tur T urquía) quía) y con con los los mie mi embros mbros de la EFT A (Is (I slandia ndi a, Liechtenstein, Suiza y Noruega). Por otra parte, en el marco del Sexto Programa Marco, la Unión Europea ha firmado acuerdos de colaboración con terceros países42. Est Estos acuerd acuerdos os reciben el el nombre nombr e de “A “ A cuer cuerdos de Cooperac Cooperaciión en Cie Ci encia ncia y T ecnología” y los l ospaíse países que han part participado son son los l ossiguie gui ente nt es: América: Canadá, Estados Unidos, Brasil, Chile y Argentina. África: Egipto, Sudáfrica, Marruecos y Túnez.




































Identificar qué barreras impiden el desarrollo de las nanotecnologías. Identificar qué nanotecnologías serán clave para apoyar e impulsar la competitividad europea. Facilitar el paso del laboratorio a la empresa. La investigación es un punto fuerte en Europa y el conocimiento en esta fase se debe transmitir a la industria. La European Nanobusiness Association lleva a cabo dos tareas fundamentales, como son la promoción de un foro de empresas, desde start-ups hasta multinacionales, y el desarrollo de reuniones periódicas con la Comisión y el Parlamento Europeos. El Séptimo Programa Marco

L a Unión Uni ón Eur Europea opea lanzará en en 2007 2007 el el Sépti ptimo Progr Prograama Marco Marco,, con con vis vi stasa cons constti tuir ui r la her her ramie mi enta nta principal pri ncipal par para I+ I+D en los l ospaís paíseesmie mi embros mbros.. Este Este programa programa nace nace ya con la particularidad de que cubre una planificación a siete años, en lugar de a cinco. En torno al concepto del “triángulo del conocimiento”, su objetivo es transmitir cuáles serán los tres pilares del programa: investigación, formación e innovación. L a financiac fi nanciaciión comunit comuni taria ari a par para es este programa progr amaserá generos generosa, a, con con 72.72 72.7266 mil mi llones onesde


































Capacidades: dirigido a financiar actividades para mejorar la capacidad de investigación e innovación en toda Europa, desde la investigación regional hasta aquélla realizada por pymes, pasando por la cooperación internacional45.

3.3.3. Apoyo gubernamental en España La situación de la nanotecnología en España es contradictoria. A pesar de la escasa inversión nacional en I+D+i 46 existen más de 450 grupos españoles de investigación que desarrollan o han desarrollado alguna actividad en el campo de la nanotecnología, buena parte de ellos excelentemente situados en el ámbito internacional. En general, las iniciativas existentes para el impulso de la nanotecnología son escasas y surgen de los propios científicos o son forzadas por la Unión Europea. Es necesario un esfuerzo gubernamental en España que facilite la adquisición de los costosos equipos para el desarrollo en este campo y la creación de centros conjuntos para potenciar el trabajo de los diferentes grupos de investigación. Iniciativas existentes para el impulso de la nanotecnología

L asiniciati ni ciativas vasque se se pueden pueden encontr encontrar ar en España España relac relaciionadas onadascon con la nanotecnología nanotecnología son todas muy recientes. De hecho, en el ámbito gubernamental, ni en el anterior Plan Nacional de I+D+i (2000-2003) ni en los planes regionales se pueden encontrar pro-


































la creación creación de de un Centr Centro Vir Vi r tual de de T ecnologías Apli pl i cadas cadasa las N anoci anociencias ncias, en el que diversos grupos de trabajo se coordinen para adquirir y poner a punto las tecnologías que se consideren de mayor interés y ponerlas a disposición de toda la comuni comunidad dad cici entíf ntífiica y téc técnic ni ca. Demostr mostraadore dores cient científífiico-t co-téécnicos: cnicos: exi exisste un al alto pote potencial ci entíf ntífiico fr frente nte a un bajo interés industrial, por lo que es necesario fomentar actuaciones que impliquen a la totalidad de los actores del sistema en la consecución de resultados de interés industrial. Éstas deben ser impulsadas por organismos multidisciplinares, con objetivos bien definidos y alcanzables, sin que sea una condición imprescindible la posible comercialización de los resultados finales. Su finalidad básica es la creación de una red de relaciones entre los sectores de I+D+i, así como poner en evidencia las capacidades de generar innovación por parte de este nuevo ámbito del conocimiento. Otras iniciativas

Diversas iniciativas han contribuido a impulsar la nanotecnología en España en estos últimos años. Entre las más relevantes cabe citar las siguientes: La Red Nanociencia , ya desaparecida tras una andadura de cuatro años, fue pionera en el ámbito español, con un carácter formativo y de ejercicio de pues-


































Trends in Nanotechnology (TNT) es el encuentro más importante a escala mundi mundial al de desde donde se se ha obse observado una rápid r ápidaa evol evoluci ución ón de la l a nanot nanoteecnología. La serie de conferencias se celebró en España entre los años 2000 y 2005. En 2006 2006 tendrá ndr á lugar ugar en Gre Gr enoble (Fra (Francia) como como eve event ntoo inaugura inaugural de MI N A T EC (el gra gr an cent centrro de nanotecnol nanotecnología ogía de Franc Fr anciia).

T ambié mbi én es es rel evante vante l a Acción Piloto en Nanotecnologías de la Fundación Española de Ciencia y Tecnología (FECyT). En ella se han desarrollado importante nt es encuent ncuentrr os cient científífii cos, os, entre entr e los que des destaca taca Thi T hink nk T ank 51 en Nanotecnologías (primera edición en el año 2004 en El Escorial, Madrid), celebrado en Barcelona en 200552. El CSIC coordina IP Nanoker , un proyecto europeo para el desarrollo de nuevosmateriales materi ales.. Ti T i ene una apl apliicación cación espe especial cial en biome bi omedi dicin cinaa, ópti ópticay aer aeronáutica. Está previsto el desarrollo de nuevos materiales cerámicos para impla mpl ante nt es, válvu válvullas card cardíac íacaas o pie piezasdentale dentales, entr entre otras otr asapli pl i caciones caciones.. L a parpar5 3 ticipación del CSIC en IP Nanoker como entidad coordinadora se gestiona a través avés de dos de sus cent centrros de de invest nvestigación: gación: el Ins I nsttituto uto Nac Naciional del Carbón, Carbón, en Oviedo, y el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. Recientemente se ha presentado en España la Plataforma Nacional de Nanoelectrónica e Integración de Sistemas Inteligentes. Esta plataforma está


































tecnología, la medicina y la farmacología. En Madrid, en cambio, se trabaja más en el campo de la física de los materiales y el magnetismo aplicado. En el norte de España, el País País Vasco Vasco y Nava N avarrra exi exissten numer numeros osas asinst nstitucione ucioness máscer cercanas canasa la ingenie ngeniería de producción. En el norte de España, el País Vasco y Navarra existen numerosas institucione ucioness máscer cercanas canasa la ingenie ngeniería de producc pr oducciión. La siguiente enumeración reúne proyectos e iniciativas promovidas por el CSIC y/o distintas universidades. No pretende ser una enumeración exhaustiva, sino más bien ilustrativa de algunas regiones: En Madrid : el Parque Científico de Madrid impulsa el desarrollo de numerosos proyectos e iniciativas. Además, en la capital se encuentran el Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología (ISOM), dentro de la Universidad Politécnica de Madrid, y el Laboratorio de Física de Sistemas Pequeños y Nanotecnología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), entre otros.

Una Una cur curiiosi osidad dad El destacado interés por la nanotecnología en la Comunidad de Madrid se puede deber al hecho de que la Universidad Autónoma de Madrid fuera el segundo lugar del mundo que dispuso de un microscopio pi o de ef ecto túnel túnel (S (ST M) hace hace ya veint vein te años años..




































Según datos de la base Europea de Patentes (Espacenet) y la Oficina Americana de Pat Patente nt esy Marcas Marcas(US (U ST PO), esfrecuent cuentee encontr ncontrar pate patente nt eslicenci cenciadas adaspor cent centrroso empresas extranjeras en las que, gracias a colaboraciones entre entidades españolas y extranjeras, al menos uno de los inventores trabaje en España. La situación inversa, sin embargo, se da con menor frecuencia. L as uni univers versidades y las l as empre mpr esas pri pr ivadas patentan patentan sus sus invencion invencionees en nanotec nanotecnol noloogía en igual medida, copando cada una de ellas el 19% de las patentes encontradas. Este hecho resulta inusual en otras disciplinas, en las que los centros de investigación registran un número de patentes muy inferior al del sector privado. Sobresalen las aplicaciones en la industria médica y farmacéutica. En el caso de los

































































CAPÍTULO 4

La Cadena de Valor

































La Cadena de valor

4

La Cadena de valor

L

a cadena de valor ofrece una visión global del proceso que se sigue desde que se elabora un concepto científico hasta la entrega del producto al consumidor. No sólo implica la producción y distribución del producto, sino que también contempla las necesidades del consumidor. El objetivo de la cadena de valor es conseguir que las necesidades del consumidor sean satisfechas con las características del nuevo producto, es decir, crear valor para el cliente. Este valor se va generando a medida que se recorren las distintas fases que componen la cadena. En el apartado anterior hemos visto que ya hay algunos avances nanotecnológicos en

































La Cadena de valor

Las aplicaciones prácticas que finalmente se logren se están enfrentando actualmente a los losal toscos costesque supone supone su su indus ndustrializac ali zaciión. Es Estosaltos alt oscos costes no per permit mi ten la via viabilidad comercial de una gran parte de las aplicaciones, creando un cuello de botella. Ejemplo de esto son los nanotubos monocapa, los cuales no pueden ser producidos con su equipamiento actual en economías de escala; son inviables por su alto precio. La búsqueda de nuevos materiales y procesos que reduzcan costes es el objetivo prioritario para superar esta barrera. En los inicios de la nanotecnología en los que nos hallamos, los consumidores se encuentr ncuentran todavía todavía en en un un segundo gundo plano, pl ano, ya que apenas apenasse es están empezando empezando a comer comer cializar productos con nanotecnología. La fase de I+D es en estos momentos la que ocupa el mayor esfuerzo.



































La Cadena de valor

financiación, las universidades y otros necesitan mos mosttrar la l as otr osinsti nstittutos utosde inve invesstiga ti gacción nece ác



































La Cadena de valor



































La Cadena de valor

Según datos datos de la la encues encuestta de 200 20055 de la la As Asoci oci aci ación Eur Europe opeaa de Nanone Nanonegocios gocios (European NanoBusiness Association) , conseguir personas con el perfil adecuado



































La Cadena de valor

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La Cadena de valor





































La Cadena de valor













































































































La visión visión del FTF FTF de la Nanot Nanot ecnología





































La visión visión del FTF FTF de la Nanot Nanot ecnología



















































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































Apéndice

Banki Ba nkint nt er

Fernando Alfaro Águila-Real. Director general adjunto del Área de Innovación. País: España.

Marcelina Cancho Rosado. Eje Ej ecutivo cutiv o del del Á rea de Innovaci Innovaci ón. País: España.

































Apéndice

Glosario A

Almacenamiento de resolución atómica: Aparatos que utilizan átomos individuales para representar bits de lógica (0 y 1) para almacenar datos.

Un i dad de medi medida da equivalente qui valente a l a die di ezmil zmi l mil mi l l onés onési Angstrom: Uni ma parte part e del del metro metr o (0,000 (0,00000 0000 0000 0011 metros metr os),), cuyo símbolo símbolo es es Å, uti ut i l i zada pri pr i ncipalmente par par a i ndica ndi carr l asl ongitudes ongit udesde onda de l a l uz vis vi si ble bl e. En un cent centímetr ímetroo cabe cabenn 10 mil mi l l ones ones de angstr ngstroms oms.. Ilustración 34: 'Buckyball'. Fuente: ht Fuente: http: tp:////home homepag pagee.mac.co .mac.com/j m/j hgowen/re hgowen/r esearch/nanotube_page arch/nanotube_page/C60.jpg /C60.jpg Átomo: El término viene del latín atomum y éste del griego, ‘indivisible’. Es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos. El átomo se compone de un núcleo de carga positiva formado por protones y neutrones, ambosconoci conoci dos como como “nucl “ nucleeones ones” , alr al r ededor del cual cual se encuenencuen- Catalizador: Sustancia (compuesto o elemento) capaz de acelerar tra una nube de electrones de carga negativa. una reacción química, permaneciendo ella misma inalterada (no se consume consume durante dur ante la re r eacción). acción). A este proc pr oceeso se se le llll ama “ catál catálii si s” . Auto-ensamblaje: Proceso en el cual se comienza con una estruc- Muchos de los catalizadores actúan aumentando la superficie que tura nanométrica –como una molécula– y, mediante un proceso de permit permi te encontr encontrarse arsey uni un i r se o se separars parar se ados o más más reacti reactivos vos químontaje o auto-ensamblado, se crea una estructura mayor. Este micos. Los catalizadores no alteran el balance energético final de la enfoque, que algunos consideran como el único y “verdadero” reacción química; sólo permiten que se alcance el equilibrio con enfoque nanotecnológico, ha de permitir controlar la materia de mayor mayor o menor menor vel vel oci oci dad. maner maner a extre extr emadament madamentee pre pr ecisa. cisa. posi tivo ti vo elec electroquímico tr oquímico que Célula de combustible (‘fuel cell’): D i sposi trans tr ansfforma de forma for ma conti continua nua la l a ene enerrgía química quími ca de un combus combustiti ble (hidrógeno) y oxidante (oxígeno) directamente en energía elécBionanotecnología: Rama de la nanotecnología basada en el uso de trica y calor, sin combustión. El proceso eléctrico hace que los átoestructur tr ucturaas bi bi ológica ológi cass tale tal es como como las prote pr oteínas ínas A T P, AD A D N , etc. mos de hidrógeno cedan sus electrones. Es parecido a una batería Frecuentemente llamada “tecnología húmeda-seca”, donde el tér- en el sentido de que tiene electrodos, un electrolito y terminales mino húmeda alude a los componentes biológicos y el término positivos y negativos. Sin embargo, no almacena energía en la parte seca corresponde a la ingeniería de nanopartículas inorgáni- forma en la que lo hace una pila. Como no existe combustión, las cas cas. Está basada basada en en las l asl l amadas amadas“ cél cél ulas ul asarti art i f i ciale cial es” y esuno de de los pilas de combustible emiten pocas emisiones y, como no tienen campos más prometedores de la nanomedicina. componentes móviles, son silenciosas. Producen energía eléctrica mediante la combinación de hidrógeno y oxígeno, que convierten ‘Buckyballs’/‘fullerenes’: Nanoestructuras compuestas por 60 áto- en agua. Ahí reside su gran atractivo, puesto que las células de mos de carbono (su nombre químico es C60) estructurados en un combustible producen una energía limpia que no daña el medio espaci paci o ce cer r ado y per per f ectament ctamentee si métri métr i co. co. Ti T i enen propie propi edades dades ambiente. extr xt r aor aor dinari di narias as,, espe especial cialmente mente como como superconductor superconductorees. T i enen una geometría similar a un icosaedro, con la estructura en forma Chip: Es un dispositivo electrónico formado sobre la superficie de de balón de fútbol. Las buckyballs superconductoras muestran la un pequeño cristal semiconductor de silicio, fabricado para que temperatura crítica más alta que se ha encontrado en compuestos lleve a cabo una serie de funciones electrónicas en un circuito inte-

C

B

































Apéndice

Circuito integrado: Pastilla o chip en el que se encuentran todos o casi todos los componentes electrónicos necesarios para realizar alguna alguna funci función. ón. Es Estos componentes componentes son en su mayoría mayorí a trans tr ansii stores, ores, pero también contienen resistencias, diodos, condensadores, etc.

D

pal abra dendríme dendrím er o se se der der i va del del grie gri ego dendr dendron on Dendrímero: L a pal (‘árbol’) (‘árbol’ ) y el sufi uf i j o -mer (‘s (‘ segment gmento’). o’). Los L osdendr dendrímeros ímeros se cons constrtruu yen en la nanoescala a partir de capas de monómeros (una sola molécula que tiene la capacidad de combinarse con moléculas i dént déntii cas cas o sisi mil mi l ar es) hasta hasta crear crear l a es estructur tr ucturaa de ár ár bol. L a prime pri me-r a capa capa de monómeros monómeros,, el núcl núcleeo, se se conoce como “gene “ generr aci aci ón 0”. 0” . Los dendrímeros se estudian dentro del campo de la química de polímeros. Sus aplicaciones y funcionalidades abarcan los procesos de ca catali tal i zaci zaci ón y la l a biología biol ogía.. W. K roto rot o y Richard Richard E. Sma Small l ey.

I l ustr ustraación 35. 35. De D endríme ndrí mero ro Fuente: www.ifmo.ru/mv/foto/ Fuente: www.ifmo.ru/mv/foto/ foto/nauka/dendrimer.gif foto/nauka/dendrimer.gif

E

par a hace hacerr conconElectrodo: Un el ectrodo esun conductor uti l i zado par tacto con una parte no metálica de un circuito; por ejemplo, un semiconductor, un electrolito, un gas (en una lámpara de neón), etc. Electrolitografía: Litografía por haces de electrones. Sirve para construir nanoestructuras de entre 5 y 10 nanómetros. Electrón: Es una partícula liviana con una carga negativa que se encuentra en todos los átomos. La energía de los electrones puede aumentar e incluso éstos pueden ser arrancados de los átomos uti-

Electrónica molecular: Cualquier sistema de aparatos electrónicos con con pre pr ecisión atómica atómi ca en di d i mensi mensi ón nanométri nanométr i ca, ca, espe especial cialmente mente sisi está fabri fabrica cado do con componentesmole mol eculares cul aresen l ugar de con con materiales continuos encontrados en los aparatos semiconductores actuales.

F

FLOPS: En informática, FLOPS es el acrónimo de Floating point Operations Per Second (operaciones de punto flotante por segundo). Se usa como una medida de rendimiento de un ordenador, especialmente en cálculos científicos que requieren un gran número de operaciones. Su uso es especialmente interesante en la informática, ya que permite trabajar con números decimales en rangos amplios, aunque también se usa el truncado de decimales. Los ordenadores exhiben un amplio rango de rendimientos en punto flotante, por lo que a menudo se usan unidades mayores que el FLOPS. Los prefijos estándar de los sistemas de información pueden ser usados para este propósito, dando como resultado megaFLOPS (MFLOPS, 106 FLOPS), gigaFLOPS (GFLOPS, 109 109 FLOPS FL OPS),), teraFL OPS (TFL (T FL OPS, OPS, 1012 1012 FL OPS) OPS) y petaFLOPS petaFL OPS (PFLOPS, 1015 FLOPS).

(tambi én conocida conocida como como “nanoliFotolitografía: L a fotoli tografía (tambi tografía”) es un proceso muy relacionado con la litografía convencional cional y la l a fotografía. La L a f otoli tografía tografí a es un proc pr oceeso util uti l i zado par par a construir semiconductores. Su objetivo es transferir un patrón de una máscara a la superficie de un sustrato. Como sustrato, se suele utilizar una oblea de silicio cristalino, pero también existe la posibilidad de usar cristal, zafiro o metal. La forma y el tamaño del objeto creado se han controlado con exactitud gracias a la litograf ía. Las L as desventaj desventajas as son la l a nece necessi dad de usar usar un un sust sustr ato y la l a dif di f i cultad de crear figuras que no sean planas. ‘Fullerenes’: Véase buckyballs.

H

Haz focalizado de iones (FIB): Un sistema de FIB funciona de manera similar a un microscopio de barrido (SEM). Utiliza un haz de ionesde gal gal i o para re realizar ali zar ataques ataques i ónicos óni cosl ocali ocalizados zadosen mate materiales y depósitos localizados de diferentes materiales. Permite visualizar y realizar estructuras tridimensionales, controlando los

































Apéndice

(millonésima de metro) de distancia, manteniendo con la muestra una diferencia de potencial de un voltio. Mientras va recorriendo Informática cuántica: Área de estudio centrada en desarrollar tec- la superficie, la punta se mueve hacia arriba o hacia abajo, repronología informática basada en la teoría cuántica. El ordenador duciendo la topografía atómica de la muestra. Las técnicas aplicacuántico, según las leyes de la física cuántica (atómica y subatómi- das se conoce conocenn también t ambién como “de “ de bar bar r i do de túnel t únel”” y est están asocia asocia-ca), alcanzaría una gran capacidad de procesamiento de datos por- das a la mecánica cuántica. Se basan en la capacidad de atrapar a que es capaz de estar en múltiples estados simultáneamente y de los electrones que escapan en ese efecto túnel, para lograr una imal l evar a cabo cabo tareas tareas uti ut i l i zando todas l asper per mutas mut asposi posi ble bl es al mis mi smo gen de la estructura atómica de la materia con una alta resolución, tiempo. en l a que cada cada átomo se se puede puede dis di sti nguir ngui r de otro. otr o. Una U na vez esca escane ne-ada la superficie del objeto y haciendo un mapa de la distancia entr nt r e var var i os puntos punt os,, se genera genera una image i magenn en tr t r es dimens dimensii ones ones. El micros mi crosco copi pioo de ef ecto túnel también ha sisi do uti l i zado par par a produ‘Lab-on-a-chip’: La integración de aparatos de micro y nanoflui- cir cambios en la composición molecular de las sustancias. Es un dos ofrece la posibilidad de automatizar la química en un sistema instrumento fundamental en el campo de la nanotecnología y la minúsculo. A través de este nanoaparato se podrán llevar a cabo nanociencia. Fue inventado por Binning y Rohrer en 1981, quienes análisis y experimentos en el paciente sin la intermediación del téc- fueron galardonados con el Premio Nobel en 1986 por este descunico de laboratorio. brimiento.

I

L

M

Máquinas de ensamblaje: Producción de estructuras moleculares en la nanoescala. Un conjunto de moléculas actúa como una “máquina molecular” y es capaz de construir otras estructuras moleculares. En la realidad no se ha resuelto este problema nada más que en términos teóricos. Materiale Materi aless inteli in telige gent ntees: Nueva generación de materiales derivados de la nanotecnología, cuyas propiedades podrán ser controladas y cambi cambiada adass a pet peti ción. Es una de las princi pri ncipales pales l íneas íneas de i nvest nvesti gagación de la nanociencia, con aplicaciones a muchos sectores (desde el textil hasta el de defensa). Los materiales inteligentes tendrán la capac capacii dad de cambi cambiar ar su color, color , su form f ormaa y sus sus propie propi edades dades elel ectróctr ó- Ilustración 36. Microscopio de efecto túnel nicas en respuesta a cambios, alteraciones del medio o pruebas (luz, Fuente: sonido, temperatura, voltaje, etc.). http://w htt p://www ww.profes .profes.ne .net/t/rr ep_imagene p_imageness/N oticias oti cias/M /Mii crosco croscopio_e pio_eff ecto_tunel.gi cto_tunel.gif f Mate Mater i ales nanoporosos nanoporosos:: Materiales manipulados en la nanoescala; el tamaño de sus poros ha sido alterado casi a niveles de perfección atómico atómi coss. Se Se podrán manipul mani pular ar también t ambién suscar car act acter ística ísti cassf ísicasy químicas. Podrán ser utilizados sobre todo en medicina y farmacia. Microscopio de efecto túnel (STM): Máquina capaz de revelar la estructura atómica de las partículas. Dispone de una punta tan afi-

































Apéndice

Microscopio de fuerza atómica (AFM): El microscopio de fuerza atómica (AFM) es un instrumento mecano-óptico capaz de detectar f uer uer zasdel del orden de los nanone nanonewt wton. on. Al A l analizar nali zar una muestr muestra, a, es capaz de registrar continuamente la altura sobre la superficie de una sonda sonda o punta cris cri stali tal i na de forma form a pira pir amidal. mi dal. L a sonda sonda va aco aco-plada a un listón microscópico, muy sensible al efecto de las fuerzas, de tan sólo unos 200 µm de longitud. La fuerza atómica se puede detectar cuando la punta está muy próxima a la superficie de la muestra. Entonces es posible registrar la pequeña flexión del l i stón media medi ante nt e un haz haz de lá l áser r ef l ej ado en en su su parte part e pos posteri terior. or. Un Un si stema auxi auxill i ar pie pi ezoel zoel éctri ctr i co des despla pl aza la l a mues muestra tr a tri tr i dime di mens nsii onalonalmente, mientras que la punta recorre ordenadamente la superficie. Todos los movimientos son controlados por una computadora. La resolución del instrumento es de menos de un nanómetro y la pantalla de visualización permite distinguir detalles en la superficie de la muestra con una amplificación de varios millones de veces.

mi crosco copi pioo el el ecMicros Mi crosco copi pioo el el ectrónico ctr ónico de barr barrii do (SEM): (SEM): En el micros trónico de barrido, la muestra es recubierta con una capa de metal delgado y es barrida con electrones enviados desde un cañón. Un detector mide la cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra y es capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectadas en una imagen de televisión. Su resolución está entre 3 y 20 nanómetros, dependiendo del microscopio. Inventado en 1981 por Ernst Ruska, Gerd Binnig y Heinrich Rohrer, permite una aproximación profunda al mundo atómico.

son cél cél ulas ul asespecíf pecífii cas cas (por ej emplo, mpl o, fag fagocit ocitos osque ingi i ngieer en materi materi a externa) y maquinarias moleculares celulares (proceso de autoreproducción del ADN). Nano: Medida extremadamente pequeña que permite trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. El significado de la “nano” es una dimensión: 10–9; esto es, 1 nanómetro = 0,000000001 metros.

par a examin examinar ar una u na cél cél ula, ul a, capa capazz de d e per per f orar y Nanoaguja: Sonda par explorar células vivas individuales. Se depositan unos anticuerpos en el extremo punzante. Una vez en el interior de la célula, estos anticuerpos se enlazan a las sustancias químicas específicas que los investigadores desean estudiar. La combinación de los anticuerpos con la luz láser en el extremo de la sonda produce reacciones con estas sustancias químicas internas, haciendo que brillen. Se espera que los avances en técnicas de sondeo a nanoescala revolucionen la detec detección ción y el tra tr atamie tami ento nt o de enf enfeerme rm edades dades al per per miti mi tirr hace hacer f rente a las enfermedades a escala molecular. Nanobáscula: Una báscula en escala nano. Es lo suficientemente pequeña como para pesar los virus y otras partículas pertenecientes a es escal cal asi nfe nf er i ores al micrón. mi crón. Por ej emplo, mpl o, una masa masa sisi tuada tu ada al al final de un nanotubo cambia su frecuencia de resonancia. Si el nanotubo está calibrado, es posible medir la masa de la partícula que lo acompaña.

Nanocables: Son cilindros sólidos (a diferencia de los nanotubos, mi l l i pede pede es esun sistema de al al mace macenamie nami ento nt o de datos que están huecos) que tienen un diámetro de entre 10 y 100 nanó‘Millipede’: El mil de al al ta densid densidad ad creado creado por I BM. BM . Se Se basa basa en en componentes component esmicr mi croo- metros metr os.. Podemos Podemos def def i nir ni r l os nanocab nanocabll es como como estr estructu ucturrasmole mol ecumecá mecáni nico coss (MEM (ME MS) manipul mani pulado adoss con con el mi mi crosco croscopi pioo de fue fuer za atóató- lares con propiedades eléctricas u ópticas. Los nanocables son usamica (AFM). Con la punta del AFM se crean incisiones obre un dos como semiconductores o diodos emisores de luz (LED), polímero. Estas incisiones representan bits de datos almacenados dependiendo de su composición química. Son uno de los compoque la misma punta del microscopio puede leer de nuevo o borrar. nentes clave de la creación de chips electrónicos moleculares. El polímero se puede reutilizar miles de veces. La capacidad de Fáciles de producir, éstos pueden ser unidos a modo de rejilla y llealmacenami almacenamieento nt o del del mil mi l l i pede pede alcanza alcanza 1 T b/2,5 cm2, cm2, muy superi superior or gan a constituir la base para circuitos lógicos en la nanoescala. a la capacidad máxima del disco magnético. Nanocápsula: Estructura en forma de cápsula o partícula esférica menor cant cantii dad de mat mater i a que r eti ene todassus propr o- cuyo diámetro es inferior al micrómetro. Molécula: L a menor piedades químicas. Está compuesta de átomos. Nanocatalizadores: Grupos de partículas que pueden reemplazar los solventes orgánicos, disminuyendo los costes industriales y la contami contaminac naciión. Como al al ternativa ternati va al al actual método util uti l i zado en en la l as

N



































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Nanocélulas solares: El más diminuto dispositivo eléctrico que genera electricidad cuando se expone a la luz. No sólo se podrá integrar con otros materiales de la construcción, sino que además ofrece la promesa de costes de producción baratos que permitirán que la energía solar se convierta en una alternativa barata y factible.

escala es necesaria una investigación profunda, dado que empieza la física cuántica y cambian las propiedades y los resultados de las operaciones realizadas.

Nanoconos: Estructuras de grafito creadas a partir de carbono. Hay quien las considera los “topes” de un nanotubo, pero también pueden considerarse estructuras por derecho propio.

Nanomateriales: Materiales a nanoescala con características estructurales de una dimensión de entre 1 y 100 nanómetros. La manipulación a escala atómica de sus características proporciona propiedades nuevas que no se pueden observar en esos mismos materiales a una escala mayor.

Nanofibras de carbono (CNF): Consideramos que una nanofibra de carbono es el mismo tipo de estructura que una fibra de carbono convencional, pero con un tamaño nanométrico. Las nanofibras carbono son son una form f ormaa de gr gr af i to en la l a cual cual l os átomos de car car-Nanociencia: Ciencia que versa sobre el estudio del comporta- de carbono mie mi ento nt o y la l a mani manipul pulac acii ón de mat mater i alesa es escal cal a at atómica ómi ca o mole molecu- bono se agrupan en estructuras filiformes con un diámetro que lar para entender y explotar sus propiedades, que son significativa- varía de 50 a 400 nanómetros. La nanofibra de carbono se utiliza mente distintas de las propiedades que tienen esos materiales a principalmente como carga en una matriz polimérica para formar mayor escala. un material nanoestructurado denominado carbon nanofiber nanocomposite. mater i al másr ígido, ígi do, lige li gerro y duro en tempe tempe-Nanocompuestos: U n mater raturas frías que los termoplásticos tradicionales. Los nanocom- Nanofluidos: H ace ace r ef er encia nci a al uso de nanoe nanoesstructu tr ucturr as de sisi l i cio puestos se crean introduciendo un material sólido en una resina de que pueden analizar moléculas individuales cuyas características plástico para darle más fuerza. Como hay menos material aditivo, son comparables, en términos de tamaño, al ADN y a las proteíse reciclan mejor que otros termoplásticos. nas.

Nanocristal: Nanopartícula que contiene entre unos pocos cientos y decenas de millares de átomos dispuestos ordenadamente, siguiendo una estructura cristalina. Puesto que esta ordenación cris cri stali na debe debe ter ter minar mi nar en la l a supe superr f i cie del del nanocri nanocrisstal, l osátomos de la superficie tienen menos “vecinos” que los que están en el núcleo. La forma de los nanocristales debe ser tal que minimice la ener ner gía li bre o te t ensi nsi ón de supe superr f i cie.

Nanomedicina: Una de las vertientes más prometedoras dentro de los nuevos avances potenciales en aplicaciones tecnológicas para la medicina. Podríamos aventurar una definición situándola como rama de la nanotecnología que permitiría la posibilidad de curar enfermedades desde dentro del cuerpo y a escala celular o molecular. Nanoóptica: Interacción entre la luz y la materia al nivel de la

































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Nanopartícula: Partícula con al menos una dimensión inferior a longitud puede ser de hasta un milímetro, por lo que disponen de 100 nanómetros nanómetr os.. Las L as excepci excepcional onales es propi pr opiedade edadess de las las nanopart nanopar tí- una relación longitud-anchura tremendamente alta hasta ahora culas se deben, en parte, al material que se encuentra en la super- sin precedentes. ficie; no se corresponden con las propiedades del mismo material en volúmenes superiores, su diminuto tamaño les permite reflejar luz en lugar de absorberla. Las nanopartículas están avanzando con descubrimientos casi diarios en muchos frentes. Es el caso de los biosensores, las nanopartículas con base hierro contra tejidos cancerosos, etc. En general, la biomedicina y la biotecnología son dos campos muy prometedores de potenciales aplicaciones. Ilustración 39. Nanotubo Fuente: http://www.hispamp3.com/images/diseno/nanotubo.jpg Fuente: http://www.hispamp3.com/images/diseno/nanotubo.jpg

Nanocable: Son cilindros sólidos (a diferencia de los nanotubos, que están huecos) que tienen un diámetro de entre 10 y 100 nanómetros. Debido a sus propiedades eléctricas, ópticas y magnéticas se están utilizando principalmente en la construcción de instrumentos nanoescalares electrónicos y ópticos. Ilustración 38. Nanopartícula Fuente: htt Fuente: http://w p://www ww.cie .cienciaviva.pt/r nciaviva.pt/reede/sp de/spaace/home ce/home/nano. /nano.jj pg

Nanosensor: Sonda o sensor de precisión con dimensiones nanométricas. Actualmente está experimentando un rápido desarrollo por el avance de la nanotecnología. Asimismo, por sus múltiples aplicaciones, se puede decir que los nanosensores desencadenarán cambios revolucionarios en casi todos los ámbitos científicos y tecnológicos.

O di scipli cipl i na que conviert conviertee la ene enerr gía el el éctri ca Optoelectrónica: Es la dis en energía óptica (luz) o viceversa. Ejemplos: fotocélulas, células solares, diodos LED (emisores de luz), etc.

Ordenadores ubicuos: La miniaturización a escala nanométrica apunta hacia la inserción de potentes computadoras en relojes de pulsera y teléfonos móviles que posean algo que hoy no tienen: un disco rígido. Se supone que la tecnología proveerá de discos mul tidi disscipli cipl i nar que se ser ef i er ea las rígidos de una capacidad del orden de los gigabytes y de un Nanotecnología: Esuna cici encia multi actividades científicas y tecnológicas llevadas a cabo a escala atómi- tamaño de un centímetro cuadrado. ca y molecular, y a los principios científicos y a las nuevas propie-

































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Punto cuántico cuánti co:: Un punto cuántico es una partícula tan pequeña de mat mater i a que l a adi adición ción de d e un úni único co el ectrón ctr ón produce pr oduce cambi cambios osen sus propiedades. El atributo cuántico sirve para recordar que el comportamiento del electrón en tales estructuras debe ser descrito en términos de teoría cuántica. El punto cuántico es llamado en ocas ocasii ones ones tr ansi nsi stor de un solo solo electr electr ón, bit bi t cuánt cuántii co o qubit. qubit .

S Semiconductores: Sustancias aislantes, como el germanio y el sili-

Páginas ‘web’ consultadas para la elaboración del glosario

http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/diccionario/diccionario.htm. http://www.nanotech-now.com/nanotechnology-glossary-N.htm. http://www.cheaptubesinc.com/Nanotech%20Glossary.htm.

cio, que se transforman en conductores por la adición de determi- http://www.cada.it/glossary/nanotech_glossary.html. nadas nadas impur impureezas. zas. Se usan usan en la l a fab fabrr i cación cación de trans tr ansii stores, ores, chips chi ps y derivados. Son elementos que se comportan como conductores o http://es.encarta.msn.com/. como aislantes dependiendo del campo eléctrico en el que se encuentren. El elemento semiconductor más usado es el silicio. http://es.wikipedia.org/wiki/Portada. Si stemasnanoelec nanoelecttr omecáni omecánicos cos(NEM (N EMS S): Sistemas electromecánicos const constr uidos ui dos con componentes componentes de la la es escal cal a nano. Hoy H oy por hoy, la mayoría de los NEMS que existen son naturales, como los ribosomas o las mitocondrias.

T Textrónica: Término formado a partir de textil y electrónica. Se r ef i er e a nuevos nuevos teji tej i dos a par par tir ti r de la re r ei ngeni ngenieer ía nanoe nanoell ectrónica ctr ónica con propiedades asombrosas: “tejidos inteligentes” que tendrían la habilidad de cambiar de color, de reaccionar al frío o al calor, etc. Se calcula que el 20% de los materiales textiles europeos incorporará la nanotecnología en 2010.

http://www.nano.gov/. http://www.madrimasd.org//. http://www.royalsoc.ac.uk/landing.asp?id=1210. http://www.cordis.lu/nanotechnology/home.html. http://www.nanooze.org/cnf11_glossarysp.html. http://www.lbl.gov/MicroWorlds/ALSTool/EMSpec/Angstrom.h tml. http://www.webopedia.com/.

Transistor: Son pequeños dispositivos eléctricos que pueden ser encontrados en muchos equipos, desde una radio hasta un robot. Tienen dos propiedades fundamentales:

http://whati htt p://whatiss.tec .techtarget.co htarget.com/de m/defifi niti ni tion/0 on/0,,s ,,sii d9_gci213512,00.html.

































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Pr em emios ios a la nanot nanot ecnologí ecnología a Los investigadores de nanotecnología también han visto reconocido su trabajo por la comunidad ni dad int i nteer naci naci onal onal . Este Este reconoc reconocii mie mi ento empezó empezó con con el pre pr emio mi o Nobe N obell , en en 1965 1965,, a Si Si n-I tir ti r o T omonag omonagaa, Jul Julii an Schwi Schwi nger nger y Richa Ri charrd P. Feynman Feynman por el tra tr abaj baj o real real i zado en en electr electrodin odináámica mi ca cuánt cuántii ca, ca, de gran gr an re r eper per cusi cusi ón para para es estudios udi os post poster i ore ores. H ace ace cas casii cuar cuar enta nt a años años sugi sugirr i eron la posibilidad de ensamblar átomos. Uno de los tres premiados, el estadounidense Richard P. Feynman, fundó unos nuevos premios, con el ánimo de ayudar al avance la nanociencia, los Premios Feynman. Ofreció 1.000 dólares de su propio bolsillo a la persona que construyera un motor de forma cúbica de 0,4 mm (premio reclamado en 1960) y otro premio al primero que reprodujera un texto a una escala de 1/25.000, la necesaria para reproducir la Enciclopedia Británica, en la cabeza de un alfiler (1985, con una página de Historia de dos ciudades, de Charles Dickens). En estos estos moment momentos os,, los l osPre Premios mi osFeynman son son concedi concedidos dos por el I nstitu nsti tutto Fore For esi ght. ght . Cada año se entregan premios de 5.000 ó 10.000 dólares, más el anhelado reconocimiento científico, a los i nvesti nvestiga gadores dores cuyos cuyos estudi tud i os hayan hayan contri contr i buido bui do de forma for ma sisi gnif gni f i cati cati va al al objetivo objeti vo nanotecno nanotecno-l ógico de Feynman: Feynman: constr construi uirr productos pr oductos de pre pr ecisión atómi atómica ca a travé tr avéss de sisi stemasde máqui máquinas nas moleculares. Además, en 1996 se creo el “Gran Premio Feynman” para motivar a científicos e ingenieros para que diseñaran y construyeran un brazo de robot nanométrico con funciones concretas especificadas en las bases del concurso. El premio todavía no ha sido otorgado a nadie, a pesar del i ncent ncentii vo de 250.00 250.0000 dólares dól ares.. A continuación se presenta una relación de los premios más significativos de la historia de la nanotecnología:

Mis not not as

































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Nobel 1965 Física Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger y Richard P. Feynman. Por su trabajo fundamental en electrodinámica cuántica, con sus profundas consecuencias para la física de las partículas elementales. Nobel 1986 Física Ernst Ruska, Ruska, Gerd Gerd Binni g y He H ei nri ch Rohre Rohrer.r. Por su trabajo fundamental en óptica de electrones y por el diseño del del pri pr i mer mer micros mi crosco copi pioo de el el ectrone ctr oness. Nobel 1996 Química Robert F. Curl, Jr., Sir Harold W. Kroto y Richard E. Smalley. Por Por el des descubr cubr i mie mi ento nt o conj conjunt untoo de los full ful l er enes nes, una nueva f orma que toma el elemento del carbono, en la cual los átomos están dispuestos de forma cerrada.

Feynman 1997 Experimental Equipo de la división de investigación del laboratorio de Zurich, IBM y el laboratorio de investigación público francés CEMESCNRS. Por utilizar los microscopios de proximidad para manipular moléculas. Feynman 1997 Teoría Equipo del Centro de Investigación de Ames de la NASA. Por su labor en el campo de la nanotecnología computacional. Feynman 1998 Teoría Ralph Merkle y Stephen Walch. Por su modelación informática de herramientas moleculares para r eacciones acciones quími quí mica cass de preci preci si ón atómi ca. ca.

Feynman Nobel 1998 Experimental 2001 Física M. Reza Ghadiri. Eric A. Cornell, Wolfgang Ketterle y Carl E. Wieman. Por contribuir de forma brillante en la construcción de estructuras Por sus investigaciones en relación con el condensado Bose- moleculares a través del bottom-up, las mismas fuerzas que se utiEinste Ei nsteii n, un f enómeno de l a mater materii a que se se produce en en situac sit uacii ones ones lizan para ensamblar los sistemas de máquinas moleculares natuextremas. rales. Feynman 1993

Feynman 1999



































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Feynman 1999 Experimental D r . Phae Phaedon Avouri Av ouriss. Líder en el desarrollo de nanotubos de carbono para futuras aplicaciones informáticas. Este trabajo se considera la antesala de la informática a escala molecular. Sin alcanzar este paso, la industria de la informática se saldrá de la curva de la Ley de Moore, la cual pre pr edice di ce que la l a pre precisión atómica atómi ca se ser á re realidad ali dad antes de 2015 2015.. Feynman 2000 Teoría Dr. Uzi Landman. Por su trabajo pionero en ciencia de materiales para nanoestructur as. as. H a proporci proporcionado onado a las cici encias nci ascomput computac acii onalesl a bas base cici en tífica sobre las propiedades y la naturaleza de la materia en la nanoes nanoescal cal a. Grac Gr acii asa la la model model aci aci ón inf i nform ormáti ática ca se se puede puede pre pr edeci deci r qué podría construirse a escala molecular, reduciendo así el tiempo que absorben los carísimos experimentos de laboratorio húmedo. do.

Feynman 2002 Teoría D on Brenner. Brenner. Por colaborar de forma significativa en el avance en el campo de modelación informática de aparatos moleculares y por diseñar y anal anal i zar component componentees que en en un u n fut f utur uroo puedan puedan ser ser clavesen sistemasmole mol eculares cul aresmanufac manuf actturados ur ados.. Feynman 2002 Experimental Cha Chad Mirk Mi rkin. in. Por acercarnos más al objetivo de la manufacturación molecular. A través de la selección de las funciones y superficies de las nanopartículas, especialmente del ADN, consiguió el auto-ensamblaje de estructuras totalmente nuevas. Feynman 2003 Teoría Dr. Marvin L. Cohen y Dr. Steven G. Louie.

































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Feynman 2004 Experimental Dr. Homme Hellinga. Por crear aparatos de precisión atómica capaces de manipular otras estructuras moleculares. Dentro de su aportación a la ingeniería de prote prot eínas orie ori enta nt ada a la inf i nformáti ormática ca,, constr construyó uyó una enzi enzima. ma. Feynman 2005 Teoría Dr. Christian Joachim. Por haber desarrollado herramientas teóricas y haber establecido los principios de diseño de una amplia variedad de nanomáquinas de una sola molécula. Feynman 2005 Experimental Dr. Christian Schafmeister. Por desarrollar una nueva tecnología que sintetiza macromoléculas de tamaño medio (entre 1.000 y 10.000 daltons) con formas y

































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Bibliog ibliogrr af ía Artículos

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05 Nanotecnología: La Revolución Industrial del S.XXI

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