jueves, 4 de febrero de 2016

Nanotecnología

La nanotecnología es la manipulación de la materia a escala nanométrica. La más temprana y difundida descripción de la nanotecnología se refiere a la meta tecnológica particular de manipular en forma precisa los átomos y moléculas para la fabricación de productos a macroescala, ahora también referida como nanotecnología molecular. Subsecuentemente una descripción más generalizada de la nanotecnología fue establecida por la Iniciativa Nanotecnológica Nacional, la que define la nanotecnología como la manipulación de la materia con al menos una dimensión del tamaño de entre 1 a 100 nanómetros. Esta definición refleja el hecho de que los efectos mecánica cuántica son importantes a esta escala del dominio cuántico y, así, la definición cambió desde una meta tecnológica particular a una categoría de investigación incluyendo todos los tipos de investigación y tecnologías que tienen que ver con las propiedades especiales de la materia que ocurren bajo cierto umbral de tamaño. Es común el uso de la forma plural de "nanotecnologías" así como "tecnologías de nanoescala" para referirse al amplio rango de investigaciones y aplicaciones cuyo tema en común es su tamaño. Debido a la variedad de potenciales aplicaciones (incluyendo aplicaciones industriales y militares), los gobiernos han invertido miles de millones de dólares en investigación de la nanotecnología. A través de su Iniciativa Nanotecnológica Nacional, Estados Unidos ha invertido 3,7 mil millones de dólares. La Unión Europea ha invertido 1,2 mil millones y Japón 750 millones de dólares.
Nano es un prefijo griego que indica una medida (10-9 = 0,000 000 001), no un objeto; de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.
La nanotecnología definida por el tamaño es naturalmente un campo muy amplio, que incluye diferentes disciplinas de laciencia tan diversas como la ciencia de superficiesquímica orgánicabiología molecularfísica de los semiconductores,microfabricación, etc. Las investigaciones y aplicaciones asociadas son igualmente diversas, yendo desde extensiones de la física de los dispositivos a nuevas aproximaciones completamente nuevas basadas en el autoensamblaje molecular, desde el desarrollo de nuevos materiales con dimensiones en la nanoescalas al control directo de la materia a escala atómica.
Actualmente los científicos están debatiendo el futuro de las implicaciones de la nanotecnología. La nanotecnología puede ser capaz de crear nuevos materiales y dispositivos con un vasto alcance de aplicaciones, tales como en la medicina,electrónicabiomateriales y la producción de energía. Por otra parte, la nanotecnología hace surgir las mismas preocupaciones que cualquier nueva tecnología, incluyendo preocupaciones acerca de la toxicidad y el impacto ambiental de los nanomateriales, y sus potenciales efectos en la economía global, así como especulaciones acerca de varios escenarios apocalípticos. Estas preocupaciones han llevado al debate entre varios grupos de defensa y gobiernos sobre si se requieren regulaciones especiales para la nanotecnología.


      

Nanotecnoligia avanzada

La nanotecnología avanzada, a veces también llamada fabricación molecular, es un término dado al concepto deingeniería de nanosistemas (máquinas a escala nanométrica) operando a escala molecular. Se basa en que los productos manufacturados se realizan a partir de átomos. Las propiedades de estos productos dependen de cómo estén esos átomos dispuestos. Así por ejemplo, si reubicamos los átomos del grafito (compuesto por carbono, principalmente) de la mina del lápiz podemos hacer diamantes (carbono puro cristalizado). Si reubicamos los átomos de la arena (compuesta básicamente por sílice) y agregamos algunos elementos extras se hacen los chips de un ordenador.
A partir de los incontables ejemplos encontrados en la biología se sabe que miles de millones de años de retroalimentación evolucionada puede producir máquinas biológicas sofisticadas y estocásticamente optimizadas. Se tiene la esperanza que los desarrollos en nanotecnología harán posible su construcción a través de algunos significados más cortos, quizás usando principios biomiméticos. Sin embargo, K. Eric Drexler y otros investigadores han propuesto que la nanotecnología avanzada, aunque quizá inicialmente implementada a través de principios miméticos, finalmente podría estar basada en los principios de la ingeniería mecánica.
Determinar un conjunto de caminos a seguir para el desarrollo de la nanotecnología molecular es un objetivo para el proyecto sobre el mapa de la tecnología liderado por Instituto Memorial Battelle (el jefe de varios laboratorios nacionales de EEUU) y del Foresigth Institute. Ese mapa debería estar completado a finales de 2006.




Biotecnología Vegetal

La Biotecnología es el conjunto de técnicas que utilizan organismos vivos o partes de ellos para obtener productos o modificarlos, para mejorar plantas animales, o para desarrollar microorganismos con fines bien determinados, es decir, para la obtención de bienes y servicios. La biotecnología vegetal es la específica de las plantas.
Según el Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB) de 1992: es toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos y sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos, para usos específicos.
La biotecnología comprende conocimientos de muchas áreas de la ciencia como agriculturabioquímicabiología celular y molecular, inmunología,virología, industria de alimentos, fisiología vegetal, salud…
Puede que en ciertas regiones de un país se cultive un producto en específico. Las constantes sequías, seguidas por las lluvias y tormentas eléctricas excesivas, tienden a arruinar la productividad de lo que se está cultivando, por lo que los responsables de dicho producto deben encontrar una solución para no perder la cosecha. Se acude a aguas negras,fertilizantespesticidas, y un sinfín de sustancias dañinas no solo para el suelo, sino también para el organismo de los consumidores de este producto. Es aquí donde entra la ética, ya que se debe crear una buena producción pero también debe erradicarse todo tipo de sustancia que dañe a los consumidores. Pero ocurre que con tal de producir las cantidades necesarias, y no afectar los ingresos de la industria, se emplean este tipo de químicos que muchas veces no cumplen con los niveles de calidad esperados, y resultan económicos para el responsable, quien, además, también busca no elevar mucho los gastos.
Lo que hace la biotecnología en esta situación, es buscar algún tipo de fertilizante que sea apto tanto para las plantas como para los consumidores. Esto se logra con un complejo trabajo de investigación, ya que lo que utiliza un ingeniero en biotecnología principalmente son organismos: bacteriashongosinsectos, en fin, una diversa cantidad de organismos o microorganismos son empleados durante la investigación, hasta que se obtiene el producto deseado: un fertilizante eficiente, que haga que las plantas resistan tanto las fuertes sequías como las abundantes lluvias, y que a su vez no dañe la salud de quienes las consumen.

                                                       

Mejora vegetal

Consiste en la introducción consciente de diversidad genética en las poblaciones, normalmente cruzando progenitores con características notables. Para ello tenemos unos requisitos mínimos que cumplir, como la existencia de variabilidad o la posibilidad de crearla, capacidad de detectar dicha variabilidad y conocimientos para manipularla.

Objetivos

La mejora vegetal persigue aumentar el rendimiento de la planta, mejorar su calidad nutritiva y tecnológica, que se haga resistente a plagas y enfermedades y a condiciones difíciles o no adecuadas del suelo y clima.

Técnicas

Las técnicas que utiliza podemos clasificarlas en básicas o en métodos. Las básicas son:
  • Selección: cualquier fuerza capaz de modificar el número de descendientes y su contribución génica a la generación siguiente. Si la selección es por parte de la naturaleza, lo llamamos la selección natural, mientras que si los seres humanos intervienen de alguna forma, selección artificial.
  • Cruzamiento artificial: consiste en el apareamiento forzado de dos organismos que de forma natural no lo harían. Solo es posible entre individuos de la misma especie o muy cercana.
  • Mutación
  • Mutación cromosómica
Las plantas mejoradas son un éxito en cuanto a su rendimiento y productividad, ya que por ejemplo se han llegado a obtener tomates 50 veces más pesados que los silvestres ; presentan mayor variabilidad (existen 500 variedades de arroz, 3000 de café; se han modificado el Metodo de dispersion en cereales y leguminosas de grano; también cambios en el sistema de polinización, por ejemplo en tomates, que han pasado de ser alógamos a autógamos, es decir, de reproducirse sexualmente entre individuos genéticamente diferentes a reproducirse sexualmente pero entre individuos de distinto sexo pero formados en un mismo individuo. Con estos avances las plantas se han hecho más resistentes a plagas, enfermedades, ambientes adversos y se han adaptado a la mecanización.
Este tipo de desarrollo de la biotecnología nos ha aportado muchos beneficios pero sin embargo, carecemos de unas mejoras básicas que harían que fuese mucho más productivo y nutritivo, más resistentes aún al estres biótico y abiótico, que pudiésemos aprovechar mejor su capacidad fisiológica e incrementásemos las partes de la propia planta que utilizamos. Para ello requerimos de otras técnicas más modernas, la biotecnología moderna.