Nanotecnologia y alimentacion

Un artículo de la sección Nanoworld del periódico The Washington Post, describe cómo la nanotecnología podría afectar a la comida del futuro.

Equipos de científicos están creando cápsulas comestibles que miden tan solo unos pocos nanometros para "mejorar" ciertos alimentos y crear productos como por ejemplo bebidas inteligentes. Se están creando nanopartículas auto-montables a partir de materiales encontrados en alimentos.

Estas nanopartículas "comestibles" se pueden fabricar en diversas formas y se componen de materiales como silicona o cerámica o materiales como polimeros que pueden reaccionar según cambios en la temperatura o química corporal.

Según un miembro de la NanoTek Consortium, un consorcio de 15 universidades y empresas dedicado a investigar el uso de la nanotecnología para mejorar el sector de la alimentación, se pueden utilizar las nanopartículas para mejorar la calidad nutricional de alimentos. Los científicos de NanoTek proponen el uso de frecuencias específicas de ultrasonido o micro ondas para crear nanopartículas que contengan aromas, sabores o colorantes específicos. Esto permitiría que las empresas alimentícias pudiesen programar una bebida según el color o sabor deseado.

Además de su potencial impacto sobre la industria de la alimentación, la verdadera importancia de estas nanopartículas comestibles se deriva de su potencial para hacer más efectivos los fármacos, logrando una administración "a medida" por la que los medicamentos llegarían a la raíz de la enfermedad.

Ver artículo de The Washington Post y también este estudio sobre Nanotecnología y el sector de los alimentos.

El impacto de nanotecnología sobre la medicina

NanoMarkets acaba de publicar dos estudios con un análisis a fondo y con predicciones para el futuro sobre el papel de la nanotecnología en el sector de medicina, concretamente en la creación de nuevos tratamientos y en los sistemas de administración de medicamentos.

El primer estudio se llama "Nano-Enabled Drug Discovery: Seven Technologies to Watch," y analiza el impacto que varias nuevas nanotecnologías tendrán sobre el proceso de descubrimientos de nuevas medicinas. Las tecnologías tratadas en el estudio incluyen

• Microscopios de fuerza atómica
• Microscopios ópticos de campo cercano (Near-field Scanning)
• Resonancia de plasmones superficiales
• Epectrometria con nanotecnología
• Nano litografía "Dip-pen"
• Nano arrays
• Puntos Quantum

El segundo trabajo se llama "Six Opportunities in Nano-Enabled Drug Delivery Systems," y estudia seis tipos de sistemas de administración de medicinas sobre los que se prevé que la nanotecnología tenga un gran impacto. Los seis sistemas analizados por NanoMarkets son los siguientes:

• Sistemas inyectables
• Sistemas de implantación
• Sistemas por vía oral
• Sistemas topicales
• Sistemas transdermales
• Eliminación de toxinas

Se prevé que la nanotecnología aportará grandes mejoras a todos los sistemas de administración de medicamentos incluyendo sistemas con menos efectos tóxicos para los pacientes, desarrollo de sistemas menos costosos que los actuales, mayor disponibilidad y mayor durabilidad de medicamentos a nivel mundial. En este sentido se prevé que los sistemas de administración de medicinas desarrollados con la nanotecnología aporten grandes mejoras en el tratamiento de enfermedades como cáncer y diabetes.

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Los estudios citados de NanoMarkets se pueden descargar gratis desde aquí: http://www.nanomarkets.net/ (es necesario registrarse primero).

Concurso premiará ideas empresariales para nanotecnología

Veneto Nanotech ha lanzado el concurso "Nanochallenge", un concurso internacional que pretende descubrir aplicaciones innovadoras de nanotecnología y atraer los mejores talentos empresario para crear un entorno activo que fomenta el proceso de innovación nanotecnológica.

El objetivo de Nanochallenge es ofrecer a los participantes la posibilidad de crear un empresa de nanotecnología a través de:

• La financiación con capital semilla de una idea empresarial prometedora basada en aplicaciones de nanotecnología
• La posibilidad a los participantes a presentar un plan de negocios delante de posibles inversores en nanotecnología
• El fomento de redes de profesionales de capital riesgo e investigadores en nanotecnología.

Según el nuevo sitio web (sin terminar todavía) de Nanochallenge, cualquier persona que tenga una idea innovadora basada en la nanotecnología puede participar. Se seleccionarán las 20 mejores ideas para participar en un encuentro en Padua donde se seleccionará la mejor idea que será premiado con un premio en torno de los € 300.000.

Más información aquí.

Videos sobre nanotecnología para descargar desde Internet

La Unión Europea acaba de poner dos vídeos sobre nanotecnología a disposición de cualquier interesado. Los vídeos son gratis y son disponibles en formato DVD o para descargar en Internet.

Nanotecnología
Este primer vídeo ha sido realizado para un público jóven y su objetivo es fomentar el interés de este colectivo hacia la nanotecnología e investigación. Se trata de una producción que dura 26 minutos y está disponible en 20 idiomas, incluído el español.

Para pedir el DVD, es necesario rellenar la hoja de pedido (que se obtiene aquí en documento word o aquí en formato PDF y enviarlo por email o fax. O los que prefieren bajar el vídeo de Internet los pueden desde esta página de EUROPA mediatheque. Hay que bajar la página hasta llegar al título Nanotechnology en el apartado RTD-RESEARCH y a continuación seguir las instrucciones.

Nano, la siguiente dimensión
El segundo vídeo solo está de momento disponible en inglés. Es una producción que dura 28 minutos y explica el concepto de la nanotecnología en términos fácilmente comprensible para un amplio porcentaje del público. Para pedir el DVD hay que enviar por fax o correo electrónico esta hoja de pedido que se puede obtener en documento word o PDF. También se puede bajar el vídeo por Internet desde esta página, bajando la página hacia el titulo "Nano: the next dimension" en el apartado RTD-RESEARCH y siguiendo las instrucciones.

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Fabricación molecular

Este mes la revista especializada Nanotechnology Now publica una entrevista con los directores de investigación y ejecutivo respectivamente de CRN, Centro de Nanotecnología Responsable con el que Euroresidentes tiene un acuerdo para publicar sus contenidos en español y portugués.

Reproducimos la traducción de parte de este reportaje especial de Nanotechnology Now.

Pregunta: ¿Cómo contribuye CRN a la preparación para probables impactos de la nanotecnologían a corto plazo en la sociedad, el medioambiente y las tecnologías?

Respuesta de Chris Phoenix, Director de Investigación de CRN: "Lo primero y lo más imprescindible que pretendemos fomentar es el desarrollo de trabajos de investigación serios que estudian los posibles impactos sobre las instituciones de la sociedad, y que ofrecen propuestas para abarcar dichos impactos y las consecuencias complicadas de todo esto. Dada la fuerza inesperada de transformación derivada de la fabricación molecular, es urgente comprender los problemos que esta podría crear. Hasta la fecha, no se ha realizada nada que se aproxime a un estudio suficiente que abarque todas estas cuestiones".

Pregunta: ¿Consideran el desarrollo de este tipo de fabricación molecular transformadora como una progresión natural de la investigación actual sobre nanotecnología? o para que ocurra, ¿harán falta grandes y nuevos hallazgos científicos?

Respuesta de Mike Treder, Director Ejecutivo de CRN: "Lo vemos como una progresión natural. No es la ciencia la que necesita romper la barrera, sino los científicos que tienen que reconocer que la fabricación molecular supone un enfoque con mucha fuerza para el estudio de todo a nano escala. Con esto no pretendo menospreciar el trabajo que se requiere para desarrollar la fabricación molecular. Pero estamos ya muy próximos, o ya hemos llegado, a una situación en la que la fabricación molecular pueda ser desarrollada con un gran esfuerzo de ingeniería comparabla al del Proyecto Manhattan"

Nanotecnología y baterias de larga duración

Altair Nanotechnologies ha anunciado que sus equipos de científicos han logrado un gran avance en la fabricación de materiales para electrodos de baterías litio-ion. Según Altair, este avance permitirá la comercialización de una nueva generación de baterías recargables.

Los nuevos materiales permiten la fabricación de baterías recargables tres veces más potentes que las bateriras de litio-ion actuales por el mismo precio y con un tiempo de recarga mucho más corto que las pilas tradicionales (minutos en vez de horas).

Según un artículo de Smalltimes.com, Altair ha firmado contratos con algunas de los fabricantes de pilas líderes en el mundo, para evaluar y comercializar los nuevos materiales para electrodos de baterias. Posibles mercados para estas baterias realizadas con nanotecnología incluyen herramientas para la construcción, aparatos electrónicos, herramientas para la medicina, vehículos híbridos etc.

Según alugnos expertos, los nanomateriales desarrollados por Altair ofrecen la base para una nueva generación de baterías litio-ion ultra potentes, sobre todo por su capacidad de recargarse en cuestión de minutos. Las baterías litio-ion actuales son incapaces de recargarse de forma tan rápida por la naturaleza química de los materiales anódicos. Para combatir esto, Altair ha desarrollado un óxido de litio-titanio a nano escala. Este nanomaterial elimina la mayor causa de fatiga en materiales para electrodos de baterías que hasta ahora imitaba su vida recargable.

Microscopios opticos con nano vision

Según un artículo hoy en PhysOrg y, a diferencia de lo que se ha creído hasta ahora, los microscopios ópticos podrían tener capacidad para estudiar moléculas y átomos. En investigaciones realizadas en el National Institute of Standards and Technology (NIST) de los Estados Unidos, se han logrado unos resultados que demuestran que una versión híbrida del microscopio óptico podría ser capaz de mostrar y medir cosas que miden menos de 10 nanometros - una pequeña fracción de la longitud de onda de la luz visible.

Durante la primera fase de pruebas realizadas, un equipo de científicos del NIST aplicaron una luz violeta (la frecuencia más acelerada) con una longitud de onda de 436 nanometros, para mostrar formas que medían tan solo 40 nanometros, es decir cinco veces más pequeñas que lo que normalmente se puede ver a través de un microscopio óptico.

Si se logra desarrollar más este logro, se podría incorporar esta nueva tecnología en la fabricación de microchips y otros procesos utilizados en la fabricación de nano materiales.

Las longitudes de onda en la parte visible del espectro son mucho más grandes que dimensiones a nano escala. Por tanto, la resolución de métodos de imagenología tradicionales basados en rayos de luz se limita a unos 200 nanometros - demasiado grande para resolver los detalles de nanotecnología que, por su propia definición, miden mucho menos.

Sin embargo, este reciente estudio que tendrá una duración de cinco años, apunta hacia la posibilidad de que una combinación innovadora de iluminación, detección y tecnologías de la información podría resolver esta limitación y permitir que microscopios ópticos tuviesen un papel en el campo de la nanotecnología. La técnica desarrollada por el equipo del NIST utiliza un conjunto de ondas de luz creadas de forma dinámica y optimizadas para propiedades concretas (como orientación angular y polarización).

Nanotecnología y la industria de la madera

Nanotec Pty Ltd, empresa australiana, lanzó ayer su campaña de promoción de un producto nuevo creado con avances nanotecnológicos para proteger la madera. Se llama “Nanoseal Wood” y es una solución coloidal ultra hidrofóbica basada en agua que tiene propiedades auto-ensamblables que forman la estructura funcional de la superficie.

Se logra un efecto repelente a través de una combinación de cambios moleculares en la estructura de la supfericie y propiedades hidrofóbicas. Según el consejero delegado de Nanotec, Harald Stulaijter, Nanoseal Wood tiene el potencial para transformar todo el sector de tratamiento de madera. "Supone un tratamiento para la superficie de la madera única que pretege la madera no solo al controlar el contenido de humedad y agua, sino también al proteger la superficie de radiacion ultra violeta.

El agua es uno de los principales enemigos de la madera, pero este nuevo producto fabricado con los últimos avances en la nanotecnología hace que el agua simplemente se cae de la madera, sin llegar a penetrarse dentro del sustrato. Las nanopartículas se auto-ensamblan en una estructura de una sola capa de 25 nanometros, lo que da mayor protección contra radiaciones UV.

Finalmente, tiene la ventaja de ser un producto que no daña al medioambiente, ya que no contiene compuesto orgánico volátil (VOC), solventes, aceites o pesticides.

Actualmente Nanotec busca posibles socios en el sector de la madera para desarrollar más su proyecto.

Avances en nanomáquinas auto-ensemblables

Según un artículo en Discovery Channel, científicos investigando nanotecnología han logrado construir nanomaquinas auto ensemblables que pueden cultivar sus propios músculos de células extraídas de animales vivos.

Además de acercarse a la barrera que existe entre organismos vivos y máquinas, estos nano-bio-bots podrían suponer un enorme avance en la posibilidad de producir de forma masiva biomáquinas. Los nanoaparatos en cuestión se fabricaron sobre microchips de silicona, bajo los mismos principios y con la misma tecnología utilizados para fabricar circuitos integrados. Los detalles de estos últimos avances en la nanotecnología han sido publicados en un artículo de la revista Nature Materials. Uno de los co-autores de dicha investigación dice que la producción masiva de estos nanobots es tan fácil como la producción de solo uno.

En este proyecto, los científicos dibujaron brazos de palanca a nanoescala en microchips de silicona. Luego, sin aplicar productos químicos que matarían las células biológicas, espaciaron los espacios desde la manija de la palanca hasta un punto anclado con una cinta de oro-cromo. Finalmente, añadieron células del corazón de ratas a los microchips, que solo se adhirieron a la cinta metálica, y sumergieron todo en una solución azucarera. Las células de músculo se dividieron y crecieron sobre la cinta, para crear nano-músculos que se pueden estimular para tirar las palancas.

En el futuro los científicos creen que esta combinación de lo biológico y lo mecánico podrá abrir nuevas posibilidades en el campo de prostática. Por ejemplo, se podría aplicar para reconstruir miembros humanos y crear prótesis, cultivando nuevos músculos a partir de los músculos del paciente sobre huesos artificiales.

Inversion europea en nanotecnologia

La comisión europea financia con 2,2 millones de euros el proyecto DYNASYNC: Dynamics in nano-scale materials studied with synchrotron radiation (La dinámica de nanomateriales estudiada con radiación syncrótona).

El proyecto pretende extender los conocimientos actuales sobre la dinámica de nanoestructuras y desarrollar nuevos métodos de preparación, modelos y caracterización para mejorar el rendimiento de futuros nano aparatos.

El director del proyecto es el profesor de física, Jozef Korecki, profoesor de física y informática aplicada y miembro de la Academica Polaca de Ciencias. Participan investigadores de siete países europeos.

Los científicos emplearon los primeros nueve meses del proyecto desarrollando la infraestructura y la metodología experimiental necesaria para investigar la dinámica de nanoestructuras en profundidad. Conocimiento sobre las propiedades dinámicas de materia condensado es imprescindible para la funcionalidad de futuros nano aparatos. Si un objeto tiene nanodimensiones, es más susceptible a agitación que materiales más grandes. Esto requiere una metodología especial, porque en la investigación sobre nanoestructuras, el proceso es muy rápido - nanosegundos.

Se puede leer más sobre este proyecto aquí.

Financiacion para desarrollar células de combustible

La Universidad de St Andrews de Escocia acaba de recibir financión de más de $110.000 dólares para desarrollar tecnología relacionada con células de combustible.

La Fundación BOC, una organización que financia proyectos prácticos cuyo objetivo lograr una reducción de los niveles de contaminación en el Reino Unido.

BOC financiará las investigaciones del equipo de científicos de St Andrews dirigido por el profesor John Irvine que pretende realizar nuevos avances en la creación de células de combustible. Estos científicos creen que futuras generaciones utilizarán energía generada por células de combustible para todo tipo de aparatos eléctricos, coches y edificios. Según algunas predicciones, en 2011 el mercado de tecnología y células de combustible tendrá un valor de $2o mil millones de dólares.

El equipo de investigadores dirigidos por Irvine estudian mini plantas de energía que producen electricidad con la mayor eficiencia. Lo más importante de células de combustible es que funcionan con alta eficiencia en una amplia gama de escalas y, por lo tanto, ofrecen la posibilidad de una nueva y descentralizada economía de energía.

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Células de combustible
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Nanoesponja para almacenar hidrogeno

La revista Technology Review publica un artículo sobre unos avances importantes en los sistemas de almacenamiento de hidrogeno. El hidrógeno es considerado como una de las energías alternativas para el futuro.

Muchos expertos afirman que el hidrogeno supone una fuente alternativa de energía, pero uno de los problemas que hay que solucionar antes de que logre la versatilidad de otras fuentes de combustible como el petróleo es cómo almacenarlo. Es necesario almacenar gas hidrógeno de alta presión en tanques con paredes muy gruesas, por lo que requiere más espacio que, por ejemplo, la gasolina. Recientes investigaciones pretenden encontrar materiales que podrían actuar como esponjas que absorben el hidrógeno y lo retienen hasta que vaya a ser utilizado. Pero hasta ahora no se había encontrado un material con la capacidad necesaria para almacenar hidrógeno bajo la necesaria presión y temperatura.

Según el artículo, un equipo de científicos de las universidades de Newcastle y Liverpool ha descubierto una nueva clase de materiales que abarca el citado problema a nivel molecular.

Los materiales creados por el equipo se componen de largas cadenas de carbón, unidas por átomos metálicos. Al cristalizarse, estas moléculas forman cavidades que miden menos de un nanometro y que son conectados por "ventanas" que son todavía más pequeñas que una molécula de hidrógeno.

Mientras se llenan estas cavidades, el hidrógeno cabe por las ventanas, porque las cadenas de carbón son flexibles. Pero una vez llenas las cavidades, las cadenas pierden su flexibilidad, cerrando así las ventanas. Consecuentemente, se puede cargar el material de gas hidrógeno de alta presión, y cuando los niveles de presión se disminuyan, se forma una especie de cierre hermético tamaño molecular.

A pesar de que de momento los materiales creados por este equipo de científicos no tengan suficiente capacidad para la mayoría de aplicaciones que utilizan células de combustible, su trabajo supone un nuevo enfoque para el problema, y su nanoesponja podría llegar a tener un papel clave en los sistemas de almacenamiento de hidrógeno.

Artículo original: Better Hydrogen Storage

Nanotecnologia para resolver problemas de la humanidad

The Meridian Institute está organizando un diálogo mundial para evaluar los posibles riesgos y beneficios que la nanotecnología puede suponer para países en vías de desarrollo. Se llama Global Dialogue on Nanotechnology and the Poor: Opportunities and Risks.

La semana pasada, el Institute publicó un informe que esbozaba los diversos impactos qe la nanotecnología podría tener sobre estos países. El estudio y las reacciones que suscita entre distintos sectores relacionados con nanotecnología y nanociencia formarán la base para el díalago que tendrá lugar en Abril de este año en Egipto.

Meridian cree que las piezas para lograr el uso responsable de la nanotecnología para países en vías de desarrollo están ya sobre la mesa. Y que existe una necesidad urgente para empezar a utilizarlas. En este sentido, el estudio subraya que ha llegado el momento para que políticos, empresarios y científicos empiecen a celebrar conversaciones constructrivas para asegurar que la nanotecnología sea gestionada de forma responsable y aporte beneficios para los países más pobres ayudándo así a resolver muchos de los actuales problemas de la humanidad.

Según el director de este proyecto, "Si esperamos cinco o incluso tres años mas, podría ser demasiado tarde." Teme que la investigación en y desarrollo de la nanotecnología progresen a una velocidad más rápida que la necesaria colaboración entre los otros sectores interesados, tales como agencias gubernmentales, instituciones educativas, centros de investigación, organizaciones internacionales etc. El informe describe el creciente interés hacia la nanotecnología por parte de países en vías de desarrollo . India, China, Brasil y Sud Africa empiezan a invertir grandes cantidades de fondos y recursos para desarrollar las investigaciones en nanociencia y nanotecnología.

Durante 2004 el Gobierno de Brasil invirtió unos $7 millones de dólares, abrió tres instituciones de investigación y creó cuatro grandes redes dedicadas a las nanociencias. El Gobierno prevé aumentar de forma anual su inversión en nanotecnología, llegando a una inversión en 2007 de unos $25 de dólares. Por otra parte, India ha presupuestado una inversión nacional de casi $23 millones de dólares en nanotecnología entre los años 2002 y 2007.

Tal como queda patente en la sección sobre Nanotecnología Responsable de Euroresidentes (en colaboración con el Center for Responsable Nanotechnology de los EE.UU.), la nanotecnología podría resolver diversos problemas humanitarios. Podría limpiar aguas, ofrecer energía barata y limpia, diagnosticar y prevenir enfermedades, hacer que las tecnologías de la información y comunicación sean accesibles a las economías en vías de desarrollo y hacer que la producción de alimentos sea más barata y eficaz.

En un intento de identificar los posibles riesgos y beneficios de la nanotecnología, Meridian invita a la comunidad internacional a participar en este diálogo tan importante a través de un sondeo de opinión sobre las cuestiones tratadas en el citado informe que formarán la base del congreso a celebrarse en Abril. Se pretende recoger respuestas de todos los distintos sectores de la nanotecnología: investigación científica, comercialización de productos, agentes gubernmentales, gestores, estudiantes, empresas, proveedores, clientes etc. etc.

Para participar en este proyecto, hay que visitar esta página y registrarse (es gratis). Una vez registrado, puede descargar el informe de Meridian y luego remitir sus ideas y opiniones al respecto a Meridian. Más información sobre todo este proyecto aquí.