El futuro de la nanotecnología

Los procedimientos industriales que existen en la actualidad adolecen de ser demasiado rústicos en la escala microscópica. Inclusive, si nos remitimos a las técnicas más precisas de litografía, se trata de un método que permite mover los átomos tal como si intentáramos apilar cubos de azúcar con guantes de boxeo.
Ante estas limitaciones, es interesante saber que la nanotecnología traerá consigo técnicas mas precisas a la hora de manipular los materiales a escala molecular y atómica. Paso a explicarles, partimos de la base que las diminutas maquinas nanotecnológicas serán capaces de ubicar los átomos en el lugar deseado, y no se trata de un dato menor si consideramos que gracias a esta exactitud se podrán crear objetos de gran precisión. Esta cualidad viene de maravillas cuando se requiere crear material de electrónica, como los procesadores de computadoras.
Otro aporte que nos ofrecerá la nanotecnología tiene que ver con la posibilidad de crear materiales especiales, tal es el caso de compuestos más livianos y resistentes como los nanotubos de carbono. Obviamente que esto incluye la creación de métodos industriales que permitan obtener esos materiales en grandes cantidades.
Como bien se ha visto, la nanotecnología es una ciencia que promete grandes avances; sin embargo, también debemos considerar que demandara muchas décadas de investigación previa. Me refiero al tiempo necesario para reunir una serie de técnicas y herramientas que permitan iniciar el gran cambio. Mi opinión se centra en que algún día el hombre habrá dilucidado las reglas básicas del mundo microscópico, además de forjar las herramientas para manipularlo. Para ese entonces, podríamos transitar por una nueva revolución industrial cuyas creaciones mejorarían la calidad de vida de los seres humanos. Nuevamente, debo decirles que estamos hablando del futuro lejano, y esto implica ir más allá del siglo XXI.
Llegado a este punto es interesante indagar ¿En que sectores se aplicara la nanotecnología? El campo de aplicación de la nanotecnología es realmente muy variado. En este sentido, es bueno saber que será de utilidad en áreas tan diversas como la industria automotriz, química, cosmética, electrónica, medicina, energía, entre otras tantas aplicaciones que pasare a contarles a partir de ahora.

Materiales más resistentes con nanotubos de carbono

No pasara mucho tiempo para que la nanotecnología aporte materiales con características extraordinarias. Sin ir más lejos, ya nos ha concebido los nanotubos de carbono, que ciertamente son las fibras más resistentes que se conocen hasta el momento. Estamos hablando de una gran cualidad si consideramos que son hasta 100 veces más fuertes que el acero, y con un peso 6 veces menor.
Con estas propiedades, las fibras de carbono se han transformado en un material ideal cuando se requiere alivianar las carrocerías de los automóviles, además de aviones, y naves espaciales. Como podrá darse cuenta, se busca bajar el peso, lo que implica grandes ahorros de combustible. Tampoco debemos perder de vista que las fibras de carbono son ideales a la hora de crear chalecos antibala, raquetas de tenis, bicicletas de carrera, pernos dentales, y no solo eso, gracias a su dureza y liviandad ya se especula con la posibilidad de construir un ascensor espacial, el cual permitiría transportar materiales al espacio. Es interesante saber que esta idea es algo que viene desde los círculos teóricos del pasado, pero con la limitación de que en aquellos tiempos no era factible de llevar a la práctica, si pensamos que no existían materiales con las cualidades de las fibras de carbono. Por suerte, en el presente, estos materiales ya son una realidad, lo que implica hacer posible proyectos de este tipo.
Nuestra curiosidad natural por saber un poco más, nos lleva a preguntarnos ¿De donde se obtienen los nanotubos de carbono? Para darnos una idea de donde provienen, vale sugerir que el humo que se deposita en las paredes de los hornos suele formar nanotubos de carbono. Ahora bien, si se trata de producir estos nanotubos a escala industrial, suele emplearse un láser de alto poder que quema ciertas superficies y deja como residuo los nanotubos de carbono, aunque vale aclarar que también suelen emplearse otros métodos.

A estas alturas, es posible que algún lector sutil se pregunte ¿Como puede ser que los nanotubos de carbono formen parte de la nanotecnología si para producirlos no se emplean herramientas microscópicas? Ciertamente, para obtener los nanotubos se usa un método industrial como cualquiera de los tradicionales. Sin embargo, he aquí la cuestión, porque se trata de un material que ostenta cualidades microscópicas extraordinarias, y es precisamente por esta razón que lo catalogan dentro de la nanotecnología. Vale considerar que el mismo fenómeno se da con otras aplicaciones que buscan producir materiales especiales, tal es el caso de las pinturas que incorporan partículas para asumir cualidades muy ventajosas como la antihumedad.

NANOTECNOLOGÍA: LA NUEVA FRONTERA EN CIENCIAS DE LOS ALIMENTOS

"Entender las propiedades especiales de materiales de tamaño nanométrico permitirá a los científicos en el campo de la alimentación desarrollar nuevos productos que sean mas saludables, sabrosos y seguros."
La nanotecnología es la ciencia que se basa en propiedades de aquellos materiales que tienen tamaño nanométrico, y ha aportado mejor entendimiento de la relación entre las propiedades macroscópicas y estructuras moleculares, grados de orden, y fuerzas intermoleculares tanto en materiales sintéticos como biológicos. Esta ciencia es definida por los autores de este artículo como la ventana que permitirá comprender, replicar o mejorar la complejidad y la funcionalidad de compuestos biológicos, consiguiendo así el control que la naturaleza tiene sobre dichos compuestos.
Hasta el momento la mayor parte de las aplicaciones de la nanotecnología se han desarrollado en los campos de electrónica, automatización, o farmacia y medicina. Sus aplicaciones en el campo de Tecnología Agroalimentaria se prevé que producirá una revolución en dicho campo. El desarrollo de nuevos ingredientes como nano-partículas, nano-emulsiones, nano-compuestos, y materiales con nano-estructuras tendrán un gran impacto en el desarrollo de nuevos productos y sus envases. Los procesos de producción también se verán afectados por nuevos métodos derivados de la nano-biotecnología y de la
ingeniería basada en nano-reacciones entre otros. Y por último se podrán utilizar nano-sensores y nano-dispositivos que mejoren la seguridad y trazabilidad de los alimentos.
Algunas de las aplicaciones que se están desarrollando son:

• Nano-compuestos en el área de envasado de alimentos. Por ejemplo, un nuevo tipo de goma espuma para el envasado de platos preparados con mejores propiedades térmicas y biodegradable. Otro ejemplo son los nano-materiales, que se están desarrollando para poder envasar cerveza en botellas de plástico, algo imposible hasta ahora.
• Nano-tubos y membranas. Nano-tubos son el material mas duro
  que se conoce, siendo de 10 a 100 veces más fuerte que el acero por unidad de peso. Estos materiales serán vitales en el futuro para la industria
  aeronáutica y automovilística, y serán igualmente importantes en el diseño
  de maquinaria industrial o en el diseño de sensores en empresas
  agroalimentarias.
• Vehículos de transmisión. Nano-partículas y nano-esferas permiten una mejor encapsulación y una emisión más eficiente que la de la
  encapsulación tradicional. Su efectividad es tal que incluso se podrían
  utilizar para tratamiento de alergias alimentarias.
• Nano-herramientas para bioseguridad. Pueden permitir el desarrollo de biosensores que permitan detectar agentes biológicos como Ántrax o tuberculosis en la cadena alimentaria de una forma fiable y eficaz.
• Caracterización y manipulación de biomoleculas. Desarrollo de métodos que permitan la caracterización de materiales y polímeros moleculares en nano escalas.

Estas son algunas de las posibles aplicaciones de la nanotecnología en la industria agroalimentaria, dicha industria debe encontrar la forma de beneficiarse de esta nueva tecnología por el bien de la humanidad.

Robótica

La robótica es la rama de la tecnología que se dedica al diseño, construcción, operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots.^{1 2} La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería de control y la física.³ Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables y las máquinas de estados.
El término robot se popularizó con el éxito de la obra RUR (Robots Universales Rossum), escrita por Karel Capek en 1920. En la traducción al inglés de dicha obra, la palabra checa robota, que significa trabajos forzados, fue traducida al inglés como robot.

La historia de la robótica va unida a la construcción de "artefactos", que trataban de materializar el deseo humano de crear seres a su semejanza y que lo descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (GAP) (que construyó el primer mando a distancia para su automóvil mediante telegrafía sin hilo,^{[cita requerida]} el ajedrecista automático, el primer transbordador aéreo y otros muchos ingenios) acuñó el término "automática" en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas.
Karel Čapek, un escritor checo, acuñó en 1921 el término "Robot" en su obra dramática Rossum's Universal Robots / R.U.R., a partir de la palabra checa robota, que significa servidumbre o trabajo forzado. El término robótica es acuñado por Isaac Asimov, definiendo a la ciencia que estudia a los robots. Asimov creó también las Tres Leyes de la Robótica. En la ciencia ficción el hombre ha imaginado a los robots visitando nuevos mundos, haciéndose con el poder, o simplemente aliviando de las labores caseras.

NANOTECNOLOGÍA EN SALUD

Con un enfoque de promoción de la salud y prevención de la enfermedad, constituye uno de los primeros trabajos en la Universidad Nacional de Colombia, y el primero en la Facultad de Enfermería, que pretende brindar nociones preliminares que adviertan sobre la eventual necesidad de generar procesos de análisis tendientes a evaluar los impactos de la masiva incorporación de las tecnologías nanoescalares en la vida de los seres humanos.
Desde la perspectiva académica y profesional esta investigación pretende ofrecer elementos que introduzcan y faciliten la identificación y el análisis con mayor precisión de la problemática derivada del impacto en la interacción de las tecnologías nanoescalares y la vida de los seres humanos, procurando favorecer la creación de posibles estrategias y acciones a promocionar, así como también los factores y/o condiciones a evitar y prevenir desde el principio precautorio y teniendo en cuenta los determinantes que condicionan la vida de la población, desde los distintos campos del conocimiento inmersos en la procura del bienestar humano, en especial el de la salud.
El desarrollo de este trabajo toma como referente el marco teórico-conceptual que concibe la Promoción y Prevención, como procesos de largo alcance mediante los cuales se identifica, analiza, investiga y se interviene en todos aquellos factores, condiciones y relaciones que influyen de manera favorable o desfavorable en el proceso salud–enfermedad de los colectivos poblacionales. A los factores y condiciones que tienen impacto en salud de la población se les reconoce para este trabajo como, los determinantes de la salud. En el marco de la teoría de la Promoción y Prevención, la investigación partió de una revisión de literatura relacionada con los desarrollos nanotecnológicos en inmediata interacción con los macrodeterminantes de la salud y la vida de los colectivos poblacionales, entre ellos, el medio ambiente, la cultura y el contexto político-económico.
Bajo este punto de vista se desarrolla el tema central de la investigación, pues reconocemos que la nanotecnología avanza a pasos agigantados en todos los campos y en especial en el de la salud y vida de la población. Por tal motivo se trata de llamar enérgicamente la atención de la comunidad en general, para que se contenga el crecimiento descomunal de la nanotecnología, por medio de el análisis de la incertidumbre que genera el impacto de las nanotecnologías aplicadas a la vida humana y no humana, este análisis no propende hacia la restricción de las innovaciones nanotecnológicas, si no que propone el uso racional y precavido de las aplicaciones tecnológicas que emergen del mundo nano, donde se tengan en cuenta todas la implicaciones que podría tener una nanoaplicación tecnológica sobre el proceso salud-enfermedad, siempre abogando y ubicando la vida humana y no humana como objetivo fundamental del ser de las tecnologías.
Para lograr ello, se ha estructurado el documento a partir de una breve reseña histórica y de un marco conceptual, que facilita relacionar las aplicaciones nanoescalares con los impactos favorables y desfavorables de la nanotecnología en los determinantes estudiados. Posteriormente se desarrolla el capitulo de los determinantes para facilitar el análisis del impacto en la vida y la salud desde: 1) el medio ambiente, el ecosistema y la producción agroindustrial 2) la cultura, los hábitos y los procesos de consumo ligados a la nanotecnología; y 3) el contexto socioeconómico, los procesos de globalización y las relaciones de poder.
Bajo la misma estructura de trabajo se desarrollan posteriormente los avances en cuanto a aplicaciones nanobiotecnológicas, los beneficios y las perspectivas derivadas de la interacción en lo que se considera "la mayor revolución en la historia", la salud y vida humana, otorgando elementos suficientes que inciten a el lector a introducirse en un análisis mas profundo sobre las concepciones inimaginables hechas realidad hoy en día, a través de las tecnologías nanoescalares, mostrando específicamente los avances y aplicaciones que la literatura muestra como desarrollos en el campo de la nanobiotecnología, particularmente en la nanomedicina.
Finalmente y de acuerdo con el desarrollo de los temas mencionados se exponen algunas conclusiones y recomendaciones tendientes a generar procesos individuales y colectivos de reflexión cualificada sobre las concepciones actuales y futuro de la nanotecnología.

Cibernética

La cibernética es el estudio interdisciplinario de la estructura de los sistemas reguladores. La cibernética está estrechamente vinculada a la teoría de control y a la teoría de sistemas. Tanto en sus orígenes como en su evolución, en la segunda mitad del siglo XX, la cibernética es igualmente aplicable a los sistemas físicos y sociales. Los sistemas complejos afectan y luego se adaptan a su ambiente externo; en términos técnicos, se centra en funciones de control y comunicación: ambos fenómenos externos e internos del/al sistema. Esta capacidad es natural en los organismos vivos y se ha imitado en máquinas y organizaciones. Especial atención se presta a la retroalimentación y sus conceptos derivados.

La raíz de la teoría cibernética

El término cibernética viene del griego Κυβερνήτης (kubernites, que se refiere al timonel, el cual gobierna la embarcación). La palabra "cybernétique" también fue utilizado en 1834 por el físico André-Marie Ampère (1775-1836) para referirse a las ciencias de gobierno en su sistema de clasificación de los conocimientos humanos.
Históricamente los primeros mecanismos en utilizar regulación automática (aunque no se usaba la palabra cibernética entonces para ellos) fueron los desarrollados para medir el tiempo, como los relojes de agua. En ellos, el agua fluía de una fuente, como un tanque en un depósito, luego desde el depósito a los mecanismos del reloj. Ctesibio usó un dispositivo flotador en forma de cono para controlar el nivel del agua en su embalse y ajustar la velocidad del flujo del agua en consecuencia para mantener un nivel constante de agua en el embalse, de modo que no desbordó ni se le permitió funcionar en seco . Esta fue la primera prótesis auto verdaderamente automático dispositivo normativo que no requiere la intervención externa entre la retroalimentación y el control del mecanismo. Aunque no se referían a este concepto con el nombre de Cibernética (lo consideraban como un campo de la ingeniería), Ktesibios y otros como Heron y Su Song se consideran algunos de los primeros en estudiar los principios cibernéticos.
El estudio de la cibernética en su sentido actual comienza con los mecanismos de teleológica (del griego τέλος o telos para el final, meta o propósito) en máquinas con fechas de retroalimentación correctiva de finales de 1700 cuando aparece el motor de vapor de James Watt. Este motor estaba equipado con un gobernador, una válvula de votos centrífugas para el control de la velocidad del motor. Alfred Russel Wallace lo identificó como el principio de la evolución en su famoso artículo de 1858. En 1868, James Clerk Maxwell publicó un artículo teórico sobre los gobernadores, uno de los primeros para discutir y perfeccionar los principios de la auto-regulación de los dispositivos.
Jakob von Uexküll aplica el mecanismo de retroalimentación a través de su modelo de ciclo de funcionamiento (Funktionskreis) con el fin de explicar el comportamiento de los animales y los orígenes del sentido en general, y utiliza por primera vez la palabra "cibernética" refiriendose a los sistemas autoregulados. En su libro Cybernetic, que lo dedica a su compañero de ciencia el Maestro Ilustre Don Arturo Rosenblueth, fisiólogo con enfoque al sistema nervioso central, reta a Wiener a utilizar sus modelos matemáticos para reproducir el sistema automático de las redes neuronales que gobiernan el automatismo respiratorio. De hecho el espacio virtual que existe en las terminaciones dendriticas le hicieron imaginar la navegación en un espacio virtual de ahí que la cibernáutica o los cibernautas traducen lo que él quería decir: navegar en algo que existe pero que nadie ve.
La rapidez extrema con la que acontecen los cambios en la sociedad está afectando a los estilos de vida, promoviendo en algunos casos el abandono de convicciones y tradiciones fuertemente enraizadas y sumiéndonos en una constante cultura de relatividad y caducidad de las cosas, de las relaciones personales y de los sucesos. Lo que hoy se considera una noticia impactante y propensa a despertar ciertos sentimientos de compasión, de rechazo, de malestar, los cuales focalizan una atención rápida y prioritaria, pero paradójicamente pronto cae en el olvido.