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Nanotecnología

Nanotecnología. De regreso a un mundo unificado. CIITI 2008 Buenos Aires. Ing. Marcelo Semeria. RELATIVIDAD GENERAL. Que es Nanotecnología?. 10 12. 10 9. 10 6. Trata sobre estructura de la materia con dimensiones del orden de la milmillonésima parte del metro. 10 3. 1. 10 -3. METRO

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Presentation Transcript

  1. Nanotecnología De regreso a un mundo unificado CIITI 2008 Buenos Aires Ing. Marcelo Semeria

  2. RELATIVIDAD GENERAL Que es Nanotecnología? 1012 109 106 • Trata sobre estructura de la materia con dimensiones del orden de la milmillonésimaparte del metro. 103 1 10-3 METRO Unidad cercana a laexperiencia humana 10-6 10-9 10-12 MECANICA CUANTICA

  3. Objetivo final de la ciencia • Proporcionar una única teoría que describa correctamente TODO el universo • Se cuenta con cierto numero de teorías parciales que predicen cierta clase restringidas de observaciones. PROBLEMA Si todo en el Universo depende fuertemente de todo el resto,nunca llegaremos a una solución estudiando partes aisladas

  4. Naturaleza Interdisciplinaria • Campo muy extenso, ampliamente interdisciplinario y de rápido cambio • Ciencia de materiales • Óptica • Física • Ciencias Médico - Biológicas

  5. Por que interesa ? • Al cambiar el tamaño de las partículas cambian sus propiedades respecto de los sistemas voluminosos Tamaño menor que la longitudcritica que caracterizan a muchosfenómenos

  6. Que nos interesa ? • Productos que afecten en forma directa la vida del hombre • Procedimientos que tengan influencia en mejora de los productos • Aplicaciones que permitan procedimientos novedosos

  7. Como se logra una nano particula? 1 • De abajo hacia arriba Colectar y consolidar De Átomos individuales A Nanoestructuras Ej. biológico: Enzimas ensamblan monoacidospara lograr tejidos vivo

  8. Como se logra una nano partícula? 2 • De arriba hacia abajo Reducción gradualde dimensiones Ej.: Técnica de litografía

  9. Reducción de dimensiones • Pozo cuántico: Si se reduce solo unadimensión de las tres • Alambre cuántico : Si se reducen dos dimensiones de las tres • Punto cuántico : Si se reducen las tres dimensiones

  10. Atomos de superficie y de volumen • Al disminuir la dimensión aumenta la proporción de átomos de superficie

  11. Ejemplo de Nanoparticulas • Molécula hemo ( incorporada a la hemoglobina de la sangre humana ) contiene 75 átomos • Nanotubos de carbono. Metálicos o semiconductores según el diámetro • Partículas generadas por • Trafico • Volcanes • Polen de plantas

  12. Antecedentes Históricos • Siglo IV AC Vidrieros Romanos trabajaban con cristales que contenían metales nanométricos • Copa de Licurgo Contiene nanopartículas de oro y plata • Fotografía Nanopartículas de plata sensibles a la luz Actualmente el 0.1% de los productosmanufacturados incorporan Nanotecnología

  13. Hitos • There is plenty of room at the bottom • Feynman - Conferencia 1959 • 1970 IBM + Bell logran el primer pozo cuántico. • 1996 Estudio de tendencias sobre investigación y desarrollo en nanociencias

  14. Diferencia Fundamental • Ciencias tradicionales • Tratan con átomos y moléculas en su conjunto • NanoCiencias • Tratan átomos y moléculas en forma discriminada

  15. Aplicaciones • Materiales Mas resistentes y con características particulares • Electrónica Miniaturización de componentes • Medicina Herramientas directa de control de enfermedades • Energía Mas económica y menos contaminante Las primeras aplicaciones se esperan enHigiene y Comunicaciones

  16. Materiales Biologicos • Muchos materiales biologicos pueden clasificarse como Nanoestructuras. • Bacterias: 1 a 100 μm • Virus: 10 a 200 nm • Proteinas: 4 a 50 nm

  17. AutoensamblajeCosas grandes a partir de cosas pequeñas • Los aminoácidos se adicionan en un lugar definido por el ARN en secuencia prescripta formando una cadena polipeptídica que eventualmente se convierte en proteína. Existe un equivalente a este autoensamblaje en las nanociencias

  18. Nanotecnología en Medicina • Permite “apuntar” a las células dañadas en forma mas precisa que los métodos quirúrgicos actuales. • Permite examinar con gran detalle • Potencialidad de organismos artificiales a nivel celular.

  19. Biosensores y dispositivos Bioelectrónicos • Posibilidad de comunicar la actividad biológica de las moléculas al mundo exterior Uso de nanotubos

  20. Aplicación • Provisión de oxigeno ante escaso flujo sanguíneo. • Esfera de 100nm con oxigeno a presión • “Camuflaje” para evitar respuesta del sistema inmune • Varias horas de provisión de oxigeno • Recuperación celular ante el daño producido

  21. Cadena de Valor I + D Aplicaciones Tecnologicas Industria Mercado Cientificos Ingenieros Empresarios Consumidores Universidad Empresas Sociedad Gobierno

  22. Que esperar Actualmente : Investigacion y primeras aplicaciones 5 Anos: Aplicaciones industrializadas 10 Anos: Consolidacion como industria Cruce

  23. Inversion Privada

  24. Publicaciones por pais (%)

  25. Que estamos haciendo en la UAI • Formación de grupo interdisciplinario de base. • Crear masa critica de conocimiento del tema. • Asesorar en los pasos iniciales a investigares interesados. • Dar un enfoque integrador a proyectos en ejecución.

  26. Gracias por su atención marcelo.semeria@vaneduc.edu.ar

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