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  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