El sector de la nanotecnología

Un artículo en la edición online de Technology Review del MIT hace un balance del sector de nanotecnología desde la creación por el entonces Presidente de los Estados Unidos, Bill Clinton, de la National Nanotechnology Initiative en 2001.

El artículo concluye que, después de algunos momentos de incertidumbre (como por ejemplo la retirada de Nanosys de su oferta pública de acciones) y cierto escepticismo por parte del sector de capital riesgo, actualmente cabe afirmar que el sector de la nanotecnología empieza a entrar en una segunda fase marcada por la creciente comercialización de algunos de los resultados de investigaciones recientes.

El artículo cita tres empresas especializadas en nanotecnología que acaban de lograr financiación para comercializar sus productos:

• Nanomix (un spin-off de la Universidad de Berkeley),
• Nantero (Universidad de Harvard) y
• NanoOpto (Universidad de Princeton).

Nanomix, empresa que carecía de un buen modelo de negocio hace tan solo tres años, acaba de lanzar su primera línea de productos: sensores químicos basados en nanotubos de carbón para aplicaciones médicas e industriales.

Otro dato favorecedor para el futuro próximo de este sector es el gran incremento de la inversión privada que sirve para subrayar el compromiso del sector privado con el desarrollo de la nanotecnología. La inversión pública en los Estados Unidos en nanotecnología se ha duplicado en los últimos cinco años, pero la mayor parte de inversión proviene de fondos privados.

El artículo concluye que ahora es el momento para que inversores que buscan una buena inversión a largo plazo empiecen a seleccionar aquellas empresas que prometen triunfar en nanotecnología.

Evaluacion de la National Nanotechnology Initiative

El Consejo Asesor PCAST del Presidente de los Estados Unidos, cuyos miembros tienen la labor de aconsejar al presidente sobre sus políticas relacionadas con la ciencia y la tecnología, acaba de publicar un informe en el que valora de forma positivo la gestión y financiación de programas de nanotecnología realizado dentro del marco de la National Nanotechnology Initiative, NNI.

Asimismo, el informe de PCAST (President's Council of Advisors on Science and Technology) advierte sobre la posibilidad de que el aumento en las inversiones realizadas en nanotecnología por otros países pueda llegar a poner en peligro el liderazgo de los EE.UU. en este sector. También recomienda que la NNI extienda su área de influencia, a través de acuerdos y acciones con otras agencias gubernamentales, asociaciones y representantes del sector privado. El director de la NNI se ha comprometido a incorporar algunas de las recomendaciones de PCAST en las futuras iniciativas de la organización.

Según John Marburger, el consejero de Bush y director de la Oficina de Política Científica y Tecnológica, los EE.UU. es actualmente el líder mundial en nanotecnología, pero "nuestros competidores internacionales están desarrollando agresivamente sus propios programas en este sector".

Aunque los veinte cuatro miembros de PCAST da su aprobación a los cinco años de gestión de la National Nanotechnology Initiative por los esfuerzos y proyectos realizados en el desarrollo de investigación en nanotecnología y en el estudio de temas relacionados con mano de obra, educación y medioambiente, cree que cabe una mejora en cuanto a la transferencia de tecnología entre laboratorios y empresas y en la coordinación con los estados federales para maximizar I+D y comercialización de productos. El informe recomienda la elaboración de una base de datos pública sobre la existencia de instalaciones, herramientas, resultados de investigaciones y propiedad intelectual para fomentar la llegada de las nuevas tecnologías más innovadores al sector público estadounidense.

El director de la NNI ha confirmado que este tipo de inventario estará disponible en unos 5 meses y ofrecerá a científicos académicos e industriales con datos sobre la disponibilidad de todo tipo de instalaciones e información intelectual en los centros universitarios y laboratorios federales de los Estados Unidos.

Otro tema tratado en el informe de PCAST son los beneficios a largo plazo para la economía y la sociedad de una amplia investigación en nanotecnología. "Mientras es el deseo de todos que los Estados Unidos se beneficie económicamente de nanotecnología lo antes posible, es imprescindible que se genere propiedad intelectual básica en el campo de la nanotecnología y que esta se resida en nuestro país. Aquellos que tienen estos conocimientos serán los "dueños" de la comercialización de nanotecnología en el futuro".

El informe aconseja la creación de enlaces con los ministerios federales de trabajo y educación con el fin de crear programas de formación de acuerdo con la futura demanda de mano de obra cualificada en nanotecnología.

Este año el gobierno federal de los Estados Unidos gastará mil millones de dólares en I+D en la nanotecnología durante este año, lo que supone la cuarta parte de la inversión mundial. La suma de la inversiones realizados por los sectores público y privado de los EE.UU. en I+D es 3 mil millones de dólares, lo que supone la tercera parte de la suma de ambos sectores en todo el mundo.

Nanotecnologia por países

Interesados pueden leer el informe de PCAST en pdf aquí.

Nanotecnologia y robotica

Según un artículo publicado en Azonano, sensores de tacto flexibles podrían mejorar el funcionamiento de robots. Un equipo de científicos de la Universidad de Illinois ha desarrollado unos sensores de tacto basados en un conjunto polímeros e integrados por un algoritmo robusto para el procesamiento de señales para clasificar la textura de las superficies. Supone un gran paso hace la creación de robots capaces de identificar y manipular objetos en entornos no estructurados.

Según Chang Liu, profesor de ingeniería eléctrica e informática de Illinois, los investigadores están desarrollando sensores de tacto artificiales que imitarán la funcionalidad y la eficacia de estructuras biológicas como dedos humanos. Mediante conjuntos de sensores de bajo coste es posible analizar e identificar la textura de distintas superficies.

Los sensores biológicos ofrecen gran cantidad de información sobre la forma, dureza y textura de un objeto. Sin embargo, los robots que normalmente poseen un solo sensor de presión cuando agarran algo son incapaces de determinar si el objeto es duro o blando, o si está ejerciendo presión sobre el objeto o no. Esto les causa problemas al manejar objetos delicados como huevos por ejemplo. Según explica en el artículo otro profesor, Douglas Jones, los sensores distribuidos que los humanos tenemos en la mano nos permite tomar un huevo con suficiente fuerza para que no se caiga, pero sin romperlo. El objetivo del equipo es desarrollar un conjunto de sensores que proporcionan el mismo tipo de capacidad a los sistemas robóticos.

Se fabrican los sensores a partir de una capa de polímero poco costosa mediante la fotolitografía. En una muestra, los científicos han creado un conjunto 4x4 (16 sensores). Cada sensor mide unos 200 micrones y tiene un diminuto bulto en el centro. Sobre esa superficie, se deposita un medidor de presión cuya resistencia cambia al ser estirado. La presión sobre el sensor se convierte en información digital que se envía a un ordenador y que es analizado con un algoritmo para el procesamiento de señales. Los algoritmos desarrollados por el equipo son avanzados lo que permite determinar rápidamente qué sensores han sido activado en el conjunto, y si el objeto es plano o tiene forma de caja o de X.

Los científicos pretenden mejorar la eficiencia en el futuro próximo, simplificando el algoritmo para procesamiento de señales para que pueda ejecutarse mediante circuitos montados sobre el mismo sustrato que el sensor.

Agua de nanotubos

Unos científicos del departamento Intense Pulsed Neutron Source (IPNS) de Argonne han descubierto una nueva forma de agua llamado agua de nanotubos. Este agua está formado por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno pero no se convierte en hielo, incluso a temperaturas que se aproximan a cero absoluto.



Imagen creado por Christian J. Burnham, Universidad de Houston. Los anillos de color cobre representan el nanotubo de carbón, midiendo unos 1,4 nanometros. El tubo rojo y blanco es una capa helada con uniones de hidrógeno permanentes en rojo y oxígeno en blanco. La cadena interior se mueve constantemente y las bolitas amarillas representan el hidrógeno dentro de la cadena.


En vez de formarse hielo, al bajarse la temperatura hasta 8 grados según la escala Kelvin (lo que equivale a 509 grados Fahrenheit bajo cero), dentro de un tubo monocapa de carbón, el agua forma una capa helada (pero no congelada) de moléculas de agua con una cadena de moléculas líquidas que fluye por el centro. Al subirse la temperatura hasta temperatura ambiental, el agua helado de nanotubo se convierte paulatinamente en líquido.

Biologos y geologos investigan el comportamiento del agua en espacios confinados controlados por materiales hidrofóbicos porque esta situación ocurre en la naturaleza. Un ejemplo sería cuando raíces diminutos transportan agua a plantas. También algunas proteínas de membrana como por ejemplo aquaporina, que controla el flujo de agua a través de las paredes celulares. El estudio de IPNS supone el primer experimento con agua en un nanotubo.

Más información: Nanotube water doesn't freeze - even at hundreds of degrees below zero.

Rayos X con nanotubos de carbon

Un equipo de científicos de la Universidad de North Carolina y Xintek ha inventado un nuevo aparato para hacer radiografías basado en nanotubos de carbón. El nuevo sistema emite un rayo de rayos x compuesto de múltiples rayos más pequeños mientras que se queda parado. Así, el aparato puede crear imágenes de objetos desde numerosos ángulos distintos sin ningun tipo de movimiento mecánico lo que representa una gran ventaja ya que supone un aumento en la velocidad de imagen, una reducción en el tamaño del aparato, y menos costes de mantenimiento.

Según los científicos, este nuevo avance en la aplicación de nanotecnología a aparatos de rayos x podría llevar al desarrollo de sistemas de imágenes de rayos X más pequeños y más rápidos para las máquinas de rayos X en aeropuertos y para los que se utilizan para lograr imágenes tomográficos en medicina, como por ejemplo las tomografías computarizadas.

Los científicos creen que esto supone un gran avance, ya que si los resultados siguen siendo positivos, con el uso de nanotubos de carbón se podrán fabricar escáners con una mayor capacidad cuya fabricación costará menos y que gastarán menos energía.

Este equipo demostró hace cinco años que se podría utilizar nanotubos de carbón como fuente de rayos X y recibió su primer patente en 2000. Antes de estos resultados, el diseño convencional de tubos de rayos X no había cambiado durante más de un siglo.

Tecnología de rayos X con nanotubos permite que el aparato pueda funcionar a temperatura ambiental sin requerir los 1.000 grados Celsius que son necesarios para que funcionen las fuentes convencionales. Otra ventaja sobre las máquinas tradicionales es que se puede utilizar esta tecnología para cámaras de rayos X de alta velocidad para captar imágenes claras de objetos que se mueven a gran velocidad.

Nuevo sistema de nanotubos para pantallas plasma

Motorola ha anunciado que sus científicos han logrado desarrollar una tecnología basada en el uso de nanotubos para revolucionar el sector de pantallas planas y crear toda una nueva generación de Televisión de Alta Definición (HDTV).

Según Motorola, la nueva tecnología es capaz de crear grandes imágenes con mayor grado de calidad y durabilidad y por menos coste que otras versiones de pantalla. Motorola ha presentado un prototipo de pantalla de vídeo en color de 5 pulgadas realizado con la tecnología de nanotubos y con un grosor de menos de una pulgada.

La nanotecnología desarrollada por Motorola conlleva un proceso de crecimiento por el que el rendimiento de la emisión de electrones va más allá que la aplicación más convencional de nanotubos de carbón. A diferencia de otras técnicas, los científicos de Motorola cultivan nanotubos de carbón directamente sobre el sustrato.

Esta nueva tecnología se llama Nano Emissive Display (NED) (tecnología de imágenes nano-emisivas) y consiste en encontrar un método de cultivar los nanotubos de carbón directamente sobre el cristal lo que permite un diseño eficiente en energía con el potencial de crear pantallas planas que duran más tiempo y emiten imágenes con un nivel de claridad, uniformidad y exactitud de colores difícilmente superable.

Actualmente la empresa está buscando socios estratégicos en Asia y Europa.

Microscopio de fuerza atómica

Un artículo en MIT Technology Review recoge un importante avance logrado por científicos del MIT en la tecnología de microscopios de fuerza atómica.

Para construir nano aparatos, científicos deben ver lo que hacen, así que utilizan microscopios de fuerza atómica para fotografiar imágenes con una resolución nanométrica. Para crear las imágenes, los microscopios pasan una punta afilada sobre la superficie de objetos diminutos como transistores de silicona o moléculas de ADN. La punta, que mide tan solo unos átomos, se mueve con mucha lentitud. Los mejores microscopios atómicos necesitan hasta diez segundos para captar una imagen, así que no pueden ser utilizados para el estudio de procesos rápidos.

El logro de los científicos del MIT consiste en haber encontrado una técnica para captar imágenes un millón de veces más rápido que con las técnicas actuales de microscopio atómico. La nueva técnica ha sido desarrollada por Mekhail Anwar y Itay Rousso y produce grabaciones de alta velocidad de procesos repetidos.

El método aplicado por estos científicos es poner el objeto a ser estudiado en movimiento, para que la punta atómica capte información sobre la altura de su superficie en un solo sitio. Una vez haya captado suficiente información, la punta se desplaza unos nanometros al siguiente sitio y así repetidas veces. Cada sitio se convierte pues en un píxel de una imagen en moción y, al alinearse los píxeles de forma cronológica produce una grabación del proceso. Al no estar restringida por la velocidad en la que puede desplazarse hacia adelante, la punta atómica recoge información a la misma velocidad con la que se puede grabar sus movimientos hacia abajo y hacia arriba. En una demostración, los científicos del MIT grabaron el movimiento de un micro aparato con una resolución de tan solo cinco microsegundos.

Este avance es importante porque hasta ahora, debido a su lentitud, los microscopios de fuerza atómica solo pueden utilizarse para tomar imágenes de superficies. Pero grabaciones de fuerza atómica podrían ayudar cientificos a analizar los movimientos de las bombas de micro fluido utilizadas en la purificación y análisis de ADN. Y nano películas podrían convertirse en una herramienta importante para el análisis del rendimiento de micro aparatos.

Artículo original aquí

Nanotecnología y alergias

Según un artículo publicado en Japan Times, ya se ha logrado fabricar la primera tela anti-alérgica con la aplicación de la nanotecnología.

La empresa de textil Miyuki Keori Co pretende comercializar unos trajes fabricados con esta tela a partir de agosto y septiembre de este año.

La tela repele el pólen y podría ser una gran noticia para personas con alergia al pólen.

Según Miyuki, su nuevo invento se ha logrado al pegar una miríada de nanopartículas a la superficie de los hilos utilizados en la nueva tela. Estas nanopartículas forman una barrera entre el pólen y los huecos de la tela.

Además, el tejido es muy compacto lo que minimiza huecos entre hilos y ayuda a impedir que el pólen se pegue a la tela.

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