Nanotecnología, un pequeño gran impacto en el Sector Energético
- Student Energy at USFX
- 26 jun 2020
- 5 Min. de lectura
Vemos como poco a poco la tecnología supera nuestra imaginación y se va acercando a la ciencia ficción. Tecnologías que abren las puertas a un mundo de posibilidades alcanzados solo por la creatividad y el pensamiento innovador de los científicos.
Tecnologías de las últimas décadas que están impulsando a la humanidad a una nueva generación de avances y entre estas se encuentra la Nanotecnología.
La Nanotecnología forma parte de la siguiente generación de innovación en la ciencia y la ingeniería que cambiara a muchos sectores, como el aeroespacial, la energía, las tecnologías de la información, la medicina, la defensa nacional y el transporte. La nanotecnología permitirá el desarrollo de la siguiente generación de materiales que son más fuertes, livianos y duraderos que los usados actualmente.
Antes de empezar podemos detenernos a definir ¿Qué es la Nanotecnología?
Dado que es una nueva rama su definición y lo que abarca ha ido cambiando y actualmente mediante su evolución como ciencia ha adquirido distintos conceptos que difieren en su aplicación.
Por ahora, tomare la definición que nos brinda la Iniciativa Nacional de Nanotecnología (NNI) debido a que implica las actividades relacionadas a la Nanotecnología.
«La nanotecnología es la comprensión y el control de la materia en dimensiones entre aproximadamente 1 y 100 nanómetros, donde fenómenos únicos permiten aplicaciones novedosas. La nanotecnología, que abarca la ciencia, la ingeniería y la tecnología a nano escala, incluye la creación de imágenes, la medición, el modelado y la manipulación de la materia a esta escala de longitud».
La nanociencia y la nanotecnología implican la capacidad de ver y controlar átomos y moléculas individuales. Todo en la Tierra está hecho de átomos: la comida que comemos, la ropa que usamos, los edificios y casas en las que vivimos, y nuestros propios cuerpos.
Michael Liehr de SUNY College of Nanoscale Science and Engineering, a la izquierda, y Bala Haranand de IBM exhiben una oblea compuesta por chips de 7 nm en una sala limpia de NFX en Albany, Nueva York. (Fuente IBM)
Ventajas y Aplicaciones
En las pocas décadas de progreso que tiene la Nanotecnología, sus aplicaciones están cumpliendo de manera tanto esperada como inesperada la promesa de la nanotecnología de beneficiar a la sociedad. La Nanotecnología esta ayudando en el progreso, y en algunos casos revolucionando, diferentes sectores tecnológicos e industriales.
Desde la tecnología de la información y la electrónica hasta el transporte y la seguridad alimentaria; siendo las áreas de medicina y energía las que tienen un mayor potencial de impacto.
En la medicina la nanotecnología ofrece la posibilidad de mejorar el diagnóstico y tratamiento de enfermedades como el cáncer. Las aplicaciones en este campo se agrupan bajo el término de nanobiología y nanomedicina.
Investigadores atacan las células cancerosas con ‘nano-terminadores’ de metal líquido - Ver Articulo aquí.
Muchos beneficios de la nanotecnología dependen del hecho de que es posible adaptar las estructuras de los materiales a escalas extremadamente pequeñas para lograr propiedades específicas, extendiendo así en gran medida el conjunto de herramientas de ciencia de los materiales. Usando la nanotecnología, los materiales pueden hacerse efectivamente más fuertes, más livianos, más duraderos, más reactivos, más similares a un tamiz o mejores conductores eléctricos, entre muchos otros rasgos.
Cabe destacar, también, las aplicaciones de la Nanotecnología en la remediación Ambiental. Mejorando los sistemas de potabilización y filtrado de agua mediante la detección y el tratamiento rápido de las impurezas del agua. Entre otras aplicaciones como filtros de aire y la detección de agentes químicos y biológicos en el aire y suelo con una sensibilidad mucho mayor.
Energía y Nanotecnología Un avance en la eficiencia energética
La demanda energética no va a hacer sino aumentar en los próximos años, por tanto, tenemos que ser capaces de generar energía abundante, barata, con el menor impacto ambiental y hacerlo ahora. La nanotecnología está encontrando aplicación en las fuentes de energía tradicionales y está mejorando en gran medida los enfoques de energía alternativa para ayudar a satisfacer las crecientes demandas de energía del mundo.
Algunas de los avances y las aplicaciones de la Nanotecnología en la energía.
Mejora en la eficiencia de la producción de combustible a partir de materias primas de petróleo al igual que un menor uso de combustible.
La nanotecnología se está aplicando a la extracción de petróleo y gas.
En la investigación de "depuradores" y las membranas de nanotubos de carbono para separar el dióxido de carbono del escape de la planta de energía.
En el desarrollo de cables con nanotubos de carbono con una resistencia menor para el uso en la red eléctrica reduciendo así la pérdida de potencia de transmisión.
Mejora la eficiencia de los paneles solares al incorporar nanotecnología. Las células solares nanoestructuradas podrían ser más baratas de fabricar y más fáciles de instalar, ya que pueden usar procesos de fabricación similares a la impresión y pueden hacerse en rollos flexibles en lugar de paneles discretos.
Utilizado para desarrollar distintos tipos nuevos de baterías que son de carga más rápida, más eficientes, más livianos, con una mayor densidad de potencia y mantienen la carga eléctrica por más tiempo.
Las nanotecnologías se pueden utilizar para aumentar la electricidad generada por turbinas eólicas. Mediante el uso de un epoxi con nanotubos de carbono para fabricar aspas de molino de viento más largas, fuertes y livianas que las convencionales y así aumentar la cantidad de electricidad generada por cada turbina eólica.
En la recolección de energía, se están desarrollando paneles eléctricos solares de película delgada que se pueden colocar en las cajas de las computadoras y nanoalambres piezoeléctricos flexibles tejidos en la ropa para generar energía utilizable sobre la marcha a partir de la luz, la fricción y/o el calor corporal para alimentar dispositivos electrónicos móviles. Del mismo modo, se están buscando varias opciones basadas en la nanociencia para convertir el calor residual de computadoras, automóviles, hogares, plantas de energía, entre otros, en energía eléctrica utilizable.
También esta permitiendo sistemas de iluminación mas eficientes; materiales de chasis de vehículos mas ligeros y resistentes para el sector del transporte; menor consumo de energía en la electrónica avanzada; y revestimientos inteligentes de vidrio que responden a la luz.
Nanotubos de Carbono
Las nuevas películas de paneles solares incorporan nanopartículas para crear células solares ligeras y flexibles. (Fuente Nanosys)
Como todo, la nanotecnología no es un regalo de la ciencia completamente “blanco”. A lo largo de su progreso se ha expresado la preocupación de su impacto y por tanto los profesionales en salud, seguridad y medio ambiente en el campo de la nanotecnología trabajan para asegurar su desarrollo responsable.
Estudios realizados indican que, como clase, los nanomateriales no son más o menos peligrosos que otras clases de materiales. En algunos estudios, ciertos nanomateriales han demostrado ser más peligrosos que los materiales de mayor tamaño, pero no hay evidencia de un riesgo único y “nano específico”.
Sin embargo, al ser una tecnología relativamente nueva se debe acompañar su progreso con más estudios referentes a los posibles impactos negativos que pueden tener en la salud, seguridad y medio ambiente.
Como ya mencionamos, la nanotecnología es una disciplina relativamente nueva que se encuentra creciendo rápidamente. Al igual que la electricidad y el motor de combustión interna, la nanotecnología es una tecnología habilitadora. Como tal, se predice que precipitará una serie de innovaciones.
Poco a poco se va avanzando para alcanzar los objetivos sostenibles, y cada paso y cada avance en la ciencia puede llevarnos mas cerca de los objetivos puestos. La nanotecnología aun esta comenzando y queda mucho progreso e innovación por delante. Los beneficios y las aplicaciones que tiene y tendrá la Nanotecnología ayudarán en el progreso de la sociedad.
¿Qué piensas sobre la nanotecnología? ¿no es emocionante? Habla una friki de la ciencia. El ingenio de la humanidad aun tiene mucho por delante. ¿Quieres saber más? Puedes navegar por los links que te dejo y aprender un poco más sobre esta nueva tecnología que se acerca a la ciencia ficción.
¿Conoces o quieres saber más sobre un tema o tecnología? Escríbenos y lo traeremos para que lo leas próximamente.
Escrito por: Areli Diaz
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