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Nanotecnología

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Descripción

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 microescala, 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 de la 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.

La nanotecnología definida por el tamaño es naturalmente un campo muy amplio, que incluye diferentes disciplinas de la ciencia tan diversas como la ciencia de superficies, química orgánica, biología molecular, física 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.

La nanotecnología es la ingeniería de sistemas funcionales a escala molecular. Esto cubre tanto el actual trabajo como conceptos que son más avanzados. En su sentido original, la nanotecnología se refiere a la habilidad proyectada para construir elementos desde lo más pequeño a lo más grande, usando técnicas y herramientas, que actualmente están siendo desarrolladas, para construir productos completos de alto desempeño.

Se usan dos aproximaciones a la nanotecnología. En la aproximación «del fondo hacia arriba», los materiales y dispositivos son construidos a partir de componentes moleculares que se ensamblan por sí mismos químicamente por los principios del reconocimiento molecular. En la aproximación «de arriba abajo», los nano-objetos son construidos a partir de entidades más grandes con un control a nivel atómico.

La química sintética moderna ha alcanzado el punto donde es posible preparar pequeñas moléculas para casi cualquier estructura. Estos métodos son usado hoy en día para fabricar una amplia variedad de químicos útiles tales como farmacéuticos o polímeros comerciales. Esta habilidad hace surgir la pregunta de extender esta clase de control al siguiente nivel más grande, buscando métodos para ensamblar estas moléculas únicas en estructuras o ensamblajes supramoleculares consistentes de muchas moléculas dispuestas en una forma bien definida.

Cuando el término «nanotecnología» fue acuñado en forma independiente y popularizado por Eric Drexler (quien en ese momento no sabía de un uso anterior realizado por Norio Taniguchi) para referirse a una tecnología futura de fabricación basado en sistemas de máquina moleculares. La premisa era que las analogías biológicas a escala molecular de los componentes de máquinas tradicionales demostraban que las máquinas moleculares eran posibles: existen incontables ejemplos en la biología, se sabe que sofisticadas máquinas biológicas optimizadas estocásticamente pueden ser producidas.

Se espera que los desarrollos en la nanotecnología harán posible su construcción por algún otro medio, quizás usando principios de biomimesis. Sin embargo, Drexler y otros investigadores​ han propuesto que una nanotecnología avanzada, aunque quizás inicialmente implementada por medios biomiméticos, finalmente podría estar basada en los principios de la ingeniería mecánica, es decir, una tecnología de fabricación basada en la funcionalidad mecánica de estos componentes (tales como engranajes, rodamientos, motores y miembros estructurales) que permitirían un ensamblaje programable y posicional a una especificación atómica. La física y el desempeño ingenieril de diseños de ejemplo fueron analizados en el libro de Drexler llamado Nanosistemas.

Este curso está dirigido a profesionales o estudiantes de Química, Física, Ciencias de los Materiales, Biología, Bioquímica, Farmacia, ingenierías Química, Electrónica e Industrial.

Este curso sobre nanotecnología se imparte en modalidad online.

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Temario

1. Conceptos de nanociencia y nanotecnología

1.1. Concepto de nanociencia y nanotecnología
1.2. Contexto histórico de la nanotecnología
1.3. Términos técnicos de la nanotecnología

2. Conceptos de nanoescala, nanocompuestos y nanoestructuras

2.1. Conceptos de nanoescala
2.2. Nanocompuestos y nanoestructuras

3. Fabricación, caracterización y aplicación de materia a nanoescala (I)

3.1. Herramientas elementales de fabricación y caracterización de materiales a nanoescala
3.2. Aplicaciones en los materiales compuestos y estructurados a nanoescala

4. Fabricación, caracterización y aplicación de materia a nanoescala (II)

4.1. Normatividad y aplicaciones en algunos sectores transversales
4.2. Riesgos de la nanotecnología legislación normas y leyes. (Salud y medio ambiente)

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Objetivos y Duración

Objetivos:

  • Conocer los procesos de fabricación a nano escalas y reconocer las diferentes aplicaciones de la nanotecnología.
  • Evaluar las propiedades fisicoquímicas de los materiales de acuerdo con características de la materia a nanoescala.
  • Identificar las diversas aplicaciones en sectores transversales que usan propiedades especiales derivadas de nanomateriales y nanocompuestos.
  • Diferenciar aplicaciones que son de nanotecnología y las que no en base a normatividad internacional.

Duración:

30 horas.

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Cualquier modificación del diploma a petición del alumno tras su primera emisión debidas a errores en los datos facilitados por parte del usuario conllevarán una tasa administrativa de 20 €.

Esta formación puede ser bonificada a través de la F. Tripartita - FUNDAE  para  todos los trabajadores asalariados que prestan servicios en empresas privadas .

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