Nanotecnologa

Nanotecnologa

Representacin animada de un nanotubo de carbono

La nanotecnologa es la manipulacin de la materia a escala atmica, molecular y supramolecular. La ms temprana y difundida descripcin de la nanotecnologa1 2 se refiere a la meta tecnolgica particular de manipular en forma precisa los tomos y molculas para la fabricacin de productos a macroescala, ahora tambin referida como nanotecnologa molecular. Subsecuentemente una descripcin ms generalizada de la nanotecnologa fue establecida por la Iniciativa Nanotecnolgica Nacional, la que define la nanotecnologa como la manipulacin de la materia con al menos una dimensin del tamao de entre 1 a 100 nanmetros. Esta definicin refleja el hecho de que los efectos mecnica cuntica son importantes a esta escala del dominio cuntico y, as, la definicin cambi desde una meta tecnolgica particular a una categora de investigacin incluyendo todos los tipos de investigacin y tecnologas que tienen que ver con las propiedades especiales de la materia que ocurren bajo cierto umbral de tamao. Es comn el uso de la forma plural de "nanotecnologas" as como "tecnologas de nanoescala" para referirse al amplio rango de investigaciones y aplicaciones cuyo tema en comn es su tamao. Debido a la variedad de potenciales aplicaciones (incluyendo aplicaciones industriales y militares), los gobiernos han inveritdo miles de millones de dlares en investigacin de la nanotecnologa. A travs de su Iniciativa Nanotecnolgica Nacional, Estados Unidos ha invertido 3,7 mil millones de dlares. La Unin Europea ha invertido[citarequerida] 1,2 mil millones y Japn 750 millones de dlares.3Nano es un prefijo griego que indica una medida (10-9 = 0,000 000 001), no un objeto; de manera que la nanotecnologa se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.

La nanotecnologa definida por el tamao es naturalmente un campo muy amplio, que incluye diferentes disciplinas de la ciencia tan diversas como la ciencia de superficies, qumica orgnica, biologa molecular, fsica de los semiconductores, microfabricacin, etc.4 Las investigaciones y aplicaciones asociaas son igualmente diversas, yendo desde extensiones de la fsica de los dispositivos a nuevas aproximaciones completamente nuevas basadas en el autoensamblaje molecular, desde el desarrollo de nuevos materiales con dimensiones en la nanoescalas a el control directo de la materia a escala atmica.

Actualmente los cientficos estn debatiendo el futuro de las implicaciones de la nanotecnologa. Ka nanotecnologa puede ser capaz de crear nuevos materiales y dispositivos con un vasto alcance de aplicaciones, tales como en la medicina, electrnica, biomateriales y la produccin de energa. Por otra parte, la nanotecnologa hace surgir las mismas preocupaciones que cualquier nueva tecnologa, incluyendo preocupaciones acerca de la toxicidad y el impacto ambiental de los nanomateriales,5 y sus potenciales efectos en la economa global, as como especulaciones acerca de varios escenarios apocalpticos. Estas preocupaciones han llevado al debate entre varios grupos de defensa y gobiernos sobre si se requieren regulaciones especiales para la nanotecnologa.

ndice

1 Definicin 2 Historia 3 Conceptos fundamentales

3.1 De lo ms grande a lo ms pequeo: una perspectiva desde los materiales 3.2 De lo simple a lo complejo: una perspectiva molecular 3.3 Nanotecnologa molecular: una visin de largo plazo 4 Investigacin actual

4.1 Nanomateriales 4.2 Acercamientos desde el fondo hacia arriba 4.3 Acercamientos desde arriba hacia abajo 4.4 Acercamientos funcionales 4.5 Acercamientos biomimticos 4.6 Especulativos 5 Herramientas y tcnicas 6 Inversin 7 Ensamblaje interdisciplinario 8 Nanotecnologa avanzada 9 Futuras aplicaciones 10 Aplicaciones actuales

10.1 Nanotecnologa aplicada al envasado de alimentos 11 Vase tambin 12 Referencias 13 Enlaces externosDefinicinLa nanotecnologa comprende el estudio, diseo, creacin, sntesis, manipulacin y aplicacin de materiales, aparatos y sistemas funcionales a travs del control de la materia a nanoescala, y la explotacin de fenmenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minscula, presenta fenmenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los cientficos utilizan la nanotecnologa para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades nicas.

HistoriaArtculo principal: Historia de la nanotecnologaEl ganador del premio Nobel de Fsica de 1965, Richard Feynman, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnologa en un discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnolgico de California) el 29 de diciembre de 1959, titulado En el fondo hay espacio de sobra (There's Plenty of Room at the Bottom), en el que describe la posibilidad de la sntesis va la manipulacin directa de los tomos. El trmino "nanotecnologa" fue usado por primera vez por Norio Taniguchi en el ao 1974, aunque esto no es ampliamente conocido.

Comparaciones de los tamaos de los nanomateriales.

Inspirado en los conceptos de Feynman, en forma independiente K. Eric Drexler us el trmino "nanotecnologa" en su libro del ao 1986 Motores de la Creacin: La Llegada de la Era de la Nanotecnologa (en ingls: Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology), en el que propuso la idea de un "ensamblador" a nanoescala que sera capaz de construir una copia de s mismo y de otros elementos de complejidad arbitraria con un nivel de control atmico. Tambin en el ao 1986, Drexler co-fund The Foresight Institute (en castellano: El Instituto de Estudios Prospectivos), con el cual ya no tiene relacin, para ayudar a aumentar la conciencia y comprensin pblica de los conceptos de la nanotecnologa y sus implicaciones.

As, el surgimiento de la nanotecnologa como un campo en la dcada de 1980 ocurri por la convergencia del trabajo terico y pblico de Drexler, quien desarroll y populariz un marco conceptual para la nanotecnologa, y los avances experimentales de alta visibilidad que atrajeron atencin adicional a amplia escala a los prospectos del control atmico de la materia.

Por ejemplo, la invencin del microscopio de efecto tnel en el ao 1981 proporcion una visualizacin sin precedentes de los tomos y enlaces individuales, y fue usado exitosamente para manipular tomos individuales en el ao 1989. Los desarrolladores del microscopio Gerd Binnig y Heinrich Rohrer del IBM Zurich Research Laboratory (en castellano: Laboratorio de Investigacin Zurich IBM) recibieron un Premio Nobel en Fsica en el ao 1986.6 7 Binnig, Quate y Gerber tambin inventaron el microscopio de fuerza atmica anlogo ese ao.

Buckminsterfullereno C60, tambin conocido como buckybola, es un miembro representativo de las estructuras de carbono conocidas como fullerenos. Los miembros de la familiar del fullereno son una materia principal de investigacin que cae bajo el inters de la nanotecnologa.

Los fullerenos fueron descubiertos en el ao 1985 por Harry Kroto, Richard Smalley y Robert Curl, quienes en conjunto ganaron el Premio Nobel de Qumica del ao 1996.8 9 Inicialmente el C60 no fue descrito como nanotecnologa; el trmino fue utilizado en relacin con el trabajo posterior con los tubos de grafeno relacionados (llamados nanotubos de carbono y algunas veces tambin tubos bucky) lo que sugera aplicaciones potenciales para dispositivos y electrnica de nano escala.

A principios de la dcada de 2000, el campo cosech un incrementado inters cientfico, poltico y comercial que llev tanto a la controversia como al progreso. Las controversias surgieron en relacin a las definiciones y potenciales implicaciones de las nanotecnologas, ejemplificado por el informe de la Royal Society acerca de la nanotecnologa.10 Los desafos surgieron de la factibilidad de las aplicaciones imaginadas por los proponentes de la nanotecnologa molecular, que culmin en un debate pblico entre Drexler y Smalley en el ao 2001 y el ao 2003.11Mientras tanto, la comercializacin de los productos basados en los avances de las tecnologas a nanoescala comenzaron a surgir. Estos productos estn limitados a aplicaciones a granel de los nanomateriales y no involucran el control atmico de la materia. Algunos ejemplos incluyen a la plataforma Nano Silver que utiliza nanopartculas de plata como un agente antibacterial, los protectores solares transparentes basados en nanopartculas y de los nanotubos de carbono para telas resistentes a las manchas.12 13Los gobiernos se movieron a la promocin y el financiamiento de la investigacin en nanotecnologa, comenzando por Estados Unidos con su Iniciativa Nanotecnolgica Nacional, que formaliz la definicin de la nanotecnologa basada en el tamao y que cre un fondo de financiamiento para la investigacin de la nanoescala.

Para mediados de la dcada del 2000 nueva y sera atencin cientfica comenz a florecer. Proyectos emergieron para producir una hoja de ruta para la nanotecnologa14 15 que se centraba en la manipulacin atmica precisa de la materia y que discute las capacidades, metas y aplicaciones existentes y proyectadas.

Otras personas de esta rea fueron Rosalind Franklin, James Dewey Watson y Francis Crick quienes propusieron que el ADN era la molcula principal que jugaba un papel clave en la regulacin de todos los procesos del organismo, revelando la importancia de las molculas como determinantes en los procesos de la vida.

Pero estos conocimientos fueron ms all, ya que con esto se pudo modificar la estructura de las molculas, como es el caso de los polmeros o plsticos que hoy en da encontramos en nuestros hogares. Pero hay que decir que a este tipo de molculas se les puede considerar grandes.

Hoy en da la medicina tiene ms inters en la investigacin en el mundo microscpico, ya que en l se encuentran posiblemente las alteraciones estructurales que provocan las enfermedades, y no hay que decir de las ramas de la medicina que han salido ms beneficiadas como es la microbiologa, inmunologa, fisiologa; han surgido tambin nuevas ciencias como la Ingeniera Gentica, que ha generado polmicas sobre las repercusiones de procesos como la clonacin o la eugenesia.

El desarrollo de la nanociencia y la nanotecnologa en Amrica Latina es relativamente reciente, en comparacin a lo que ha ocurrido a nivel global. Pases como Mxico, Costa Rica, Argentina, Venezuela, Colombia, Brasil y Chile contribuyen a nivel mundial con trabajos de investigacin en distintas reas de la nanociencia y la nanotecnologa.16 Adems, algunos de estos pases cuentan tambin con programas educativos a nivel licenciatura, maestra, posgrado y especializacin en el rea.

Conceptos fundamentalesLa nanotecnologa es la ingeniera de sistemas funcionales a escala molecular. Esto cubre tanto el actual trabajo como conceptos que son ms avanzados. En su sentido original, la nanotecnologa se refiere a la habilidad proyectada para construir elementos desde lo ms pequeo a lo ms grande, usando tcnicas y herramientas, que actualmente estn siendo desarrolladas, para construir productos completos de alto desempeo.

Un nanmetro (nm) es la mil millonsima parte, o 109, de un metro. Por comparacin, los tpicos largos de enlaces carbono-carbono, o el espacio entre estos tomos en una molcula, estn alrededor de los 0,120,15 nm y la doble hlice de un ADN tiene un dimetro de alrededor de 2nm. Por otra parte, la forma de vida clular ms pequea, la bacteria del gnero Mycoplasma, tienen alrededor de 200nm de largo. Por convencin, la nanotecnologa es medida en el rango de escala de entre 1 a 100 nm de acuerdo a la definicin usada por la Iniciativa Nanotecnolgica Nacional en Estados Unidos. El lmite inferior est dado por el tamao de los tomos (el hidrgeno tiene los tomos ms pequeos, que tienen un dimetro aproximado de un cuarto de nm) dado que la nanotecnologa debe fabricar sus dispositivos a partir de tomos y molculas. El lmite superior es ms o menos arbitrario pero se encuentra alrededor del tamao en que fenmenos que no pueden ser observados en estructuras ms grandes comienzan a ser aparentes y pueden ser usados en el nanodispositivo.17 Estos nuevos fenmenos hacen que la nanotecnologa sea distinta de los dispositivos que son meramente versiones miniaturizadas de un dispositivo macroscpico equivalente; tales dispositivos se encuentran a una escala ms grande y caen bajo la descripcin de microtecnologa.18Para poner la escala en otro contexto, el tamao comparativo de un nanmetro a un metro es lo mismo que el de una roca al tamao de la Tierra.19 Otra forma de ponerlo: un nanmetro es la cantidad en que la barba de un hombre promedio crece en el tiempo al que a este le toma levanta la afeitadora a su cara.19Se usan dos aproximaciones a la nanotecnologa. En la aproximacin "desde el fondo hacia arriba", los materiales y dispositivos son construidos a partir de componentes moleculares que se ensamblan por s mismos qumicamente por los principios del reconocimiento molecular. En la aproximacin "desde arriba hacia abajo", los nano-objetos son construidos a partir de entidades ms grandes son un control a nivel atmico.20reas de la fsica tales como la nanoelectrnica, la nanomecnica, nanofotnica y la nanoinica han evolucionado durante ests ltimas pocas dcadas para proporcionar un fundamento cientfico bsico a la nanotecnologa.

De lo ms grande a lo ms pequeo: una perspectiva desde los materiales

Imagen de una reconstruccin de una superficie de Oro(100) limpia, como se puede visualizar usando un microscopio de efecto tnel. Se pueden ver las posiciones de los tomos individuales que componen la superficie.

Artculo principal: NanomaterialesVarios fenmenos se vuelven pronunciados a medida de que el tamao del sistema disminuye. Estos incluyen efectos mecnicos estadsticos, as como efectos mecnicos cunticos, por ejemplo el efecto del tamao del Cuanto donde las propiedades electrnicas de los slidos son alteradas con grandes reducciones en el tamao de la partcula. Este efecto no se ponen en juego al ir desde las dimensiones macro a las dimensiones micro. Sin embargo, los efectos cunticos pueden convertirse en significantes cuando el tamao del nanmetro es alcanzado, normalmente en distancias de 100 nanmetros o menos, el as llamado dominio cuntico. Adicionalmente, una variedad de propiedades fsicas (mecnicas, elctricas, pticas, etc.) cambian cuando se les compara con los sistemas macroscpicos. Un ejemplo es el aumento en la proporcin del rea superficial al volumen alterando las propiedades mecnicas, termales y catalticas de los materiales. La difusin y reacciones a nivel de nano escala, los materiales de las nanoestructuras y de los nanodispositivos con rpido transporte de iones generalmente son conocidas como nanoinicas. Las propiedades mecnicas de los nanosistemas son de inters en la investigacin de la nanomecnica. La actividad cataltica de los nanomateriales tambin abren potenciales riesgos en su interaccin con los biomateriales.

Los materiales reducidos a la nanoescala pueden mostrar propiedades diferentes cuando se les compara con las que ellos exhiben a macroescala, permitiendo aplicaciones nicas. Por ejemplo, las substancias opacas pueden convertirse en transparentes (cobre); materiales estables pueden convertirse en combustible (aluminio); materiales insolubles pueden convertirse en solubles (oro). Un material tal como el oro, que es qumicamente inerte a escala normales, puede servir como un potente catalizador qumico a nanoescalas. La mayor parte de la fascinacin con la nanotecnologa surge de estos fenmenos cunticos y de superficie que la materia exhibe a nanoescala.21De lo simple a lo complejo: una perspectiva molecularArtculo principal: Autoensamblaje molecularLa qumica sinttica moderna ha alcanzado el punto donde es posible preparar pequeas molculas para casi cualquier estructura. Estos mtodos son usado hoy en da para fabricar una amplia variedad de qumicos tiles tales como farmacuticos o polmeros comerciales. Esta habilidad hace surgir la pregunta de extender esta clase de control al siguiente nivel ms grande, buscando mtodos para ensamblar estos molculas nicas en estructuras o ensamblajes supramoleculares consistentes de muchas molculas dispuestas en una forma bien definida.

Estas aproximaciones utilizan lo conceptos de auto-ensamblaje molecular y/o qumica supramolecular para disponer en forma automtica sus propias estructuras en algn ordenamiento til a travs de una aproximacin desde el fondo hacia arriba. El concepto de reconocimiento molecular es especialmente importante: las molculas pueden ser diseadas de tal forma de que una configuracin u ordenamiento especfico sea favorecida debido a las fuerzas intermoleculares no covalentes. Las reglas de emparejamiento de bases de WatsonCrick son un resultado directo de esto, as como la especificidad de una enzima siendo apuntada a un nico sustrato o el plegamiento de la protena en s misma. As, dos o ms componentes pueden ser diseado para complementariedad y atraccin mutua de tal forma que ellas construyan un todo ms complejo y til.

La aproximaciones desde el fondo hacia arriba debera ser capaces de producir dispositivos en paralelo y ser mucho ms baratas que los mtodos desde arriba hacia abajo, pero potencialmente podran ser sobrepasadas a medida de que el tamao y la complejidad del ensamblaje deseado aumente. La estructuras ms exitosas requieren arreglos de tomos complejos y termodinmicamente poco probables. Sin embargo, existen muchos ejemplos de autoensamblaje basados en el reconocimiento molecular en la biologa, uno de los ms notables es el pareo de base de WatsonCrick y las interacciones enzima-substrato. El desafo para la nanotecnologa es si estos principios pueden ser usados para lograr nuevas construcciones adicionales a las naturales ya existentes.

Nanotecnologa molecular: una visin de largo plazoArtculo principal: Nanotecnologa molecularLa nanotecnologa molecular, algunas veces llamada fabricacin molecular, describe nanosistemas manufacturados (mquinas a nanoescala) operando a escala molecular. La nanotecnologa molecular est asociada especialmente con el ensamblador molecular, una mquina que puede producir una estructura o dispositivo deseado tomo por tomo usando los principios de la mecanosntesis. La fabricacin en el contexto de los nanosistemas productivos no est relacionado a, y debera ser claramente distinguido de, las tecnologas convencionales usadas para la fabricacin de nanomateriales tales como nanotubos y nanopartculas de carbono.

Cuando el trmino "nanotecnologa" fue acuado en forma independiente y popularizado por Eric Drexler (quien en ese momento no saba de un uso anterior realizado por Norio Taniguchi) para referirse a una tecnologa futura de fabricacin basado en sistemas de mquina moleculares. La premisa era que la analogas biolgicas a escala molecular de los componentes de mquinas tradicionales demostraban que las mquinas moleculares eran posibles: existen incontables ejemplos en la biologa, se sabe que sofisticadas mquinas biolgicas optimizadas estocsticamente pueden ser producidas.

Se espera que los desarrollos en la nanotecnologa harn posible su construccin por algn otro medio, quizs usando principios de biomimesis. Sin embargo, Drexler y otros investigadores22 han propuesto que una nanotecnologa avanzado, aunque quizs inicialmente implementada por medios biomimticos, finalmente podra estar basada en los principios de la ingeniera mecnica, es decir, una tecnologa de fabricacin basada en la funcionalidad mecnica de estos componentes (tales como engranajes, rodamientos, motores y miembros estructurales) que permitiran un ensamblaje programable y posicional a una especificacin atmica.23 La fsica y el desempeo ingenieril de diseos de ejemplo fueron analizados en el libro de Drexler llamado Nanosistemas.

En general es muy difcil ensamblar dispositivos a escala atmica, ya que uno tiene que posicionar tomos sobre otros tomos de grosor y tamao comparables. Otra visin, expresada por Carlo Montemagno,24 es que los futuros nanosistemas sern hbridos de la tecnologa del slice y de mquinas moleculares biolgicas. Richard Smalley argumenta que la mecanosntesis es imposible debido a las dificultades en la manipulacin mecnica de molculas individuales.

Esto llev a un intercambio de cartas entre la publicacin Chemical & Engineering News de la ACS en el ao 2003.25 Aunque la biologa claramente demuestra que los sistemas de mquinas moleculares son posibles, las mquinas moleculares no biolgicas actualmente estn slo en su infancia. Los lderes en la investigacin de las mquinas moleculares no biolgicas son Alex Zettl y su colegas que trabajan en el Lawrence Berkeley National Laboratory y en la UC Berkeley. Ellos han construido al menos tres dispositivos moleculares distintos cuyos movimientos son controlados desde el escritorio cambiando el voltaje: un nanomotor de nanotubos, un actuador,26 y un oscilador de relajacin nanoelectromecnico.27 Ver nanomotor de nanotubo de carbono para ms ejemplos.

Un experimento que indica que un ensamblaje molecular posicional es posible fue desarrollado por Ho y Lee en la Universidad Cornell en el ao 1999. Ellos usaron un microscopio de efecto tnel para mover una molcula de monxido de carbono (CO) hacia un tomo individual de hierro (Fe) ubicado en un cristal plano de plata, y enlazar qumicamente el CO con el Fe aplicando un voltaje.

Investigacin actual

Representacin grfica de un rotaxano, til como un interruptor molecular.

Este tetraedro de ADN28 es una nanoestructura diseada artificialmente del tipo construida en el campo de la nanotecnologa de ADN. Cada borde del tetraedro es una doble hlice de par base de ADN, y cada vrtice es un unin de tres brazos.

Este dispositivo transfiere energa desde capas de grosor nano de los pozos cunticos a los nanocristales ubicados arriba, causando que los nanocristales emitan luz visible.29NanomaterialesEl campo de los nanomateriales incluye los subcampos que desarrollan o estudian los materiales que tienen propiedades nicas que surgen de sus dimensiones a nanoescala.30 La ciencia de Interfaz y coloide ha identificado muchos materiales que pueden ser tiles en la nanotecnologa, tales como los nanotubos de carbono y otros fullerenos, y varias nanopartculas y nanoroides. Los nanomateriales con rpido transporte de iones tambin estn relacionados a la nanoinica y a la nanoelectrnica.

Los materiales a nanoescala tambin puede ser usados para aplicaciones en volumen; la mayora de las aplicaciones comerciales actuales de la nanotecnologa son de este tipo.

Se ha realizado progreso en la utilizacin de estos materiales para aplicaciones mdicas, ver nanomedicina.

Los materiales a nanoescala tales como los nanopilarres algunas veces son usados en las celdas solares para bajar los costos de las celdas solares de silicio tradicionales.

El desarrollo de aplicaciones que incorporan nanopartculas semiconductoras que sern usadas en la siguiente generacin de productos, tales como tecnologa de pantallas, iluminacin, celdas solares e imgenes biolgicas; ver punto cuntico.

Acercamientos desde el fondo hacia arribaEstos buscan disponer los componentes ms pequeos en estructuras ms complejas.

La nanotecnologa de ADN utiliza la especificidad del pareo de base de WatsonCrick para construir estructuras bien definidas a partir del ADN y otros cidos nucleicos.

Se aproxima desde el campo de la sntesis qumica "clsica" (sntesis inorgnica y orgnica) y tambin su objetivo es el diseo de molculas con una forma bien definida (por ejemplo bis-pptidos31 ).

Ms generalmente, el autoensamblaje molecular busca usar los conceptos de qumica supramolecular y el reconocimiento molecular en particular, para causar que componentes uni-moleculares se dispongan automticamente por s mismos en alguna conformacin til.

Las puntas de los microscopios de fuerza atmica pueden ser usadas como una "cabeza de escritura" a nanoescala para depositar un qumico sobre una superficie en un patrn deseado en un proceso conocido como nanolitografa dip-pen. Esta tcnica cae en el subcampo ms grande de la nanolitografa.

Acercamientos desde arriba hacia abajoEstos buscan crear dispositivos ms pequeos usando unos ms grandes para controlar su ensamblaje.

Muchas tecnologas que trazan su origen a los mtodos de estado slido de silicio para fabricar microprocesadores ahora son capaces de crear caractersticas ms pequeas que 100nm, lo cae en la definicin de nanotecnologa. Discos duros basados en la magnetorresistencia gigante ya en el mercado caen dentro de esta descripcin,32 as como las tcnicas de deposicin de capas atmicas (en ingls: Atomic Layer Deposition, ALD). Peter Grnberg y Albert Fert recibieron un Premio Nobel en Fsica en el ao 2007 por su descubrimiento de la magnetorresitencia gigante y sus contribuciones al campo de la espintrnica.33 Las tcnicas de estado slido tambin pueden ser usadas para crear dispositivos conocidos como sistemas nanoelectromecnicos (en ingls: Nanoelectromechanical Systems, NEMS), que estn relacionados a los sistemas microelectromecnicos (en ingls: Microelectromechanical Systems, MEMS).

Haz inico concentrado pueden ser controlados para remover material o incluso depositar material cuando gases precursores adecuados son aplicados al mismo tiempo. Por ejemplo, esta tcnica es usada rutinariamente para crear secciones de material sub-100nm para el anlisis mediante microscopios electrnicos de transmisin.

Las puntas de los microscopios de fuerza atmica pueden ser usados como una "cabeza escritora" de nanoescala para depositar una resistencia, que luego es seguida por un proceso de aguafuerte para remover el material en un mtodo arriba-abajo.

Acercamientos funcionalesEstas buscan desarrollar componentes de una funcionalidad deseada sin importar como ellas podran ser ensambladas.

La electrnica de escala molecular busca desarrollar molculas con propiedades electrnicas tiles. Estas podran entonces ser usadas como componentes de molcula nica en un dispositivo nanoelectrnico.34 Para un ejemplo ver el rotaxano.

Los mtodos qumicos sintticos tambin pueden ser usados para crear motores moleculares sintticos, tal como el conocido como nanoauto.

Acercamientos biomimticos La binica o biomimesis buscan aplicar los mtodos y sistemas biolgicos encontrados en la naturaleza, para estudiar y disear sistemas de ingeniera y tecnologa moderna. La biomineralizacin es un ejemplo de los sistemas estudiados.

La bionanotecnologa es el uso de las biomolculas para aplicaciones en nanotecnologa, incluyendo el uso de virus y ensamblajes de lpidos.35 36 La nanocelulosa es una potencial aplicacin a escala masiva.

EspeculativosEstos subcampos buscan anticipar lo que las invenciones nanotecnolgicas podran alcanzar o intentan proponer una agenda que ordene un camino por el cual la investigacin pueda progresar. A menudo estos toman una visin de una gran escala de la nanotecnologa, con ms nfasis en sus implicancias sociales que en los detalles de como tales invenciones podran realmente ser creadas.

La nanotecnologa molecular es propuesta como un acercamiento que involucra la manipulacin de una sola molcula de una forma finamente controlado y determinista. Esto es ms terico que otros subcampos, y muchas de las tcnicas propuestas estn ms all de las capacidades actuales.

La nanorrobtica se centra en mquinas autosuficientes con alguna funcionalidad operando a nanoescala. Existen esperanzas para aplicar los nanorobots en medicina,37 38 39 pero pueden no ser tan fcil hacer tal cosa debido a severas desventajas de tales dispositivos.40 Sin embargo, se ha demostrado progreso en materiales y metodologas innovadores con algunas patentes otorgadas para nuevos dispositivos nanofabricadores para futuras aplicaciones comerciales, que tambin ayudan progresivamente hacia el desarrollo de nanorobots con algn uso de conceptos de nanobioelectrnica embebida.41 42 Los nanosistemas productivos son "sistemas de nanosistemas" que sern complejos nanosistemas que producen partes atmicamente precisas para otros nanosistemas, no necesariamente utilizando noveles propiedades nanoescalares emergentes, sino que bien comprendidos fundamentos de la fabricacin. Debido a la naturaleza discreta (a nivel atmico) de la materia y la posibilidad del crecimiento exponencial, esta etapa es vista como la base de otra revolucin industrial. Mihail Roco, uno de los arquitectos de la Iniciativa Nanotecnolgica Nacional de Estados Unidos, ha propuesto cuatro estados de la nanotecnologa que parecen ser un paralelo del progreso tcnico de la Revolucin Industrial, progresando desde nanoestructuras pasivas a nanodispositivos activos a complejas nanomquinas y finalmente a nanosistemas productivos.43 La materia programable busca disear materiales cuyas propiedades puedan ser fcilmente, reversiblemente y externamente controlados pensada como una fusin entre la ciencia de la informacin y la ciencia de los materiales.

Debido a la popularidad y exposicin meditica del trmino nanotecnologa, las palabras picotecnologa y femtotecnologa han sido acuados en forma anloga, aunque estos son raramente utilizados y solo de manera informal.

Herramientas y tcnicas

Tpica configuracin de un microscopio de fuerza atmica. Un voladizo microfabricado con una punta aguda es desviado por las caractersticas de una superficie de muestra, de forma similar a un fongrafo pero a una escala mucho ms pequea. Un haz lser se refleja en la parte trasera del voladizo en un conjunto de fotodetectores, permitiendo que el desvo sea medido y que se arme en una imagen de la superficie.

Existen varios importantes desarrollos modernos. El microscopio de fuerza atmica (en ingls: Atomic Force Microscope, AFM) y el microscopio de efecto tnel (en ingls: Scanning Tunneling Microscope, STM) son versiones tempranas de las sondas de barrido que lanzaron la nanotecnologa. Existen otros tipos de microscopio de sonda de barrido. Aunque conceptualmente similares a los microscopios confocales de barrido desarrollados por Marvin Minsky en el ao 1961 y al microscopio acstico de barrido (en ingls: Scanning Acoustic Microscope, SAM) desarrollado por Calvin Quate y asociados en la dcada de 1970, los microscopios de sonda de barrido ms nuevos tienen una mucho ms alta resolucin, dado que ellos no estn limitados por la longitud de onda del sonido o la luz.

La punta de una sonda de barrido tambin puede ser usada para manipular nanoestructuras (un proceso conocido como ensamblaje posicional). La metodologa de barrido orientado a la caracterstica sugerida por Rostislav Lapshin parece ser una forma prometedora de implementar estas nanomanipulaciones en modo automtico.44 45 Sin embargo, esto es an un proceso lento debido a la baja velocidad de barrido del microscopio.

Varias tcnicas de nanolitografa tales como la litografa ptica, la nanolitografa dip-pen de litografa de rayos X, la litografa de haz de electrones o litografa de nanoimpresin tambin fueron desarrolladas. La litografa es una tcnica de fabricacin desde arriba hacia abajo donde el material en bruto es reducido en tamao hasta lograr un patrn a nanoescala.

Otro grupo de tcnicas nanotecnolgicas incluyen a aquellas usadas para la fabricacin de nanotubos y nanoalambres, aquellas usadas en la fabricacin de semiconductores tales como la litografa ultravioleta profunda, la litografa de haz de electrones, maquinado de haz de iones enfocado, la litografa de nanoimpresin, la deposicin de capa atmica y deposicin molecular de vapor , y adems incluyendo las tcnicas de autoensamblaje molecular tales como aquellas que emplean copolmeros di-bloque. Los precursores de estas tcnicas son anteriores a la era de la nanotecnologa, y son extensiones en el desarrollo de los avances cientficos ms que tcnicas que fueron ideadas nicamente con el propsito de crear nanotecnologa y que fueron el resultado de la investigacin nanotecnolgica.

El acercamiento de arriba hacia bajo anticipa nanodispositivos que deben ser construidos pieza por pieza en etapas, de la misma forma que son fabricados el resto de las cosas. La microscopia de sonda de barrido es una importante tcnica tanto para la caracterizacin como para la sntesis de nanomateriales. Los microscopios de fuerza atmica y los microscopios de efecto tnel de barrido pueden ser usados para examinar las superficies y para mover los tomos en ellas. Al disear diferentes puntas para estos microscopios, ellos pueden ser usados para tallar estructuras en la superficies y para ayudar a guiar las estructuras autoensambladas. Al utilizar, por ejemplo, el acercamiento de barrido orientado a las caractersticas, los tomos o molculas pueden ser movidos en la superficie con las tcnicas del microscopio de sonda de barrido.44 45 Actualmente, es caro y demoroso para ser utilizados en la produccin en masa pero son muy adecuadas para la experimentacin en un laboratorio.

En contraste, las tcnicas de abajo hacia arriba construyen o hace crecer estructuras ms grandes tomo por tomo o molcula por molcula. Estas tcnicas incluyen sntesis qumica, autoensamblaje y ensamblaje posicional. La interferometra de polarizacin dual es una herramienta adecuada para la caracterizacin de pelculas delgadas autoensambladas. Otra variacin del acercamiento desde abajo hacia arriba es la crecimiento epitaxial por haces moleculares (en ingls: Molecular Beam Epitaxy, MBE). Los investigadores de los Bell Telephone Laboratories tales como John R. Arthur, Alfred Y. Cho y Art C. Gossard desarrollaron e implementaron el MBE como una herramienta de investigacin hacia finales de la dcada de 1960 y la dcada de 1970. Las muestras hechas por el MBE fueron claves para el descubrimiento del efecto Hall cuntico fraccionario por el cual el premio Nobel en Fsica del ao 1998 fue otorgado. El MBE permite a los cientficos disponer capas precisas atmicamente, y en el proceso, construir complejas estructuras. Importante para la investigaciones en semiconductores, la MBE tambin es usada ampliamente para hacer muestras y dispositivos para el recientemente emergente campo de la espintrnica.

Sin embargo, nuevos productos terapeticos, basados en nanomateriales sensibles, tales como las vesculas ultradeformables y sensibles a la tensin Transfersome, que estn en desarrollo y se encuentran aprobadas para uso humano en algunos pases.

InversinAlgunos pases en vas de desarrollo ya destinan importantes recursos a la investigacin en nanotecnologa. La nanomedicina es una de las reas que ms puede contribuir al avance sostenible del Tercer Mundo, proporcionando nuevos mtodos de diagnstico y cribaje de enfermedades, mejores sistemas para la administracin de frmacos y herramientas para la monitorizacin de algunos parmetros biolgicos.

Alrededor de cuarenta laboratorios en todo el mundo canalizan grandes cantidades de dinero para la investigacin en nanotecnologa. Unas trescientas empresas tienen el trmino nano en su nombre, aunque todava hay muy pocos productos en el mercado.[citarequerida]Algunos gigantes del mundo informtico como IBM, Hewlett-Packard ('HP)' NEC e Intel estn invirtiendo millones de dlares al ao en el tema. Los gobiernos del llamado Primer Mundo tambin se han tomado el tema muy en serio, con el claro liderazgo del gobierno estadounidense, que dedica cientos millones de dlares a su National Nanotechnology Initiative.

En Espaa, los cientficos hablan de nanopresupuestos. Pero el inters crece, ya que ha habido algunos congresos sobre el tema: en Sevilla, en la Fundacin San Telmo, sobre oportunidades de inversin, y en Madrid, con una reunin entre responsables de centros de nanotecnologa de Francia, Alemania y Reino Unido en la Universidad Autnoma de Madrid.

Las industrias tradicionales podrn beneficiarse de la nanotecnologa para mejorar su competitividad en sectores habituales, como textil, alimentacin, calzado, automocin, construccin y salud. Lo que se pretende es que las empresas pertenecientes a sectores tradicionales incorporen y apliquen la nanotecnologa en sus procesos con el fin de contribuir a la sostenibilidad del empleo. Actualmente la cifra en uso cotidiano es del 0.2%. Con la ayuda de programas de acceso a la nanotecnologa se prev que en 2014 sea del 17% en el uso y la produccin manufacturera.

Ensamblaje interdisciplinarioLa caracterstica fundamental de nanotecnologa es que constituye un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales que estn altamente especializados. Por tanto, los fsicos juegan un importante rol no slo en la construccin del microscopio usado para investigar tales fenmenos sino tambin sobre todas las leyes de la mecnica cuntica. Alcanzar la estructura del material deseado y las configuraciones de ciertos tomos hacen jugar a la qumica un papel importante. En medicina, el desarrollo especfico dirigido a nanopartculas promete ayuda al tratamiento de ciertas enfermedades. Aqu, la ciencia ha alcanzado un punto en el que las fronteras que separan las diferentes disciplinas han empezado a diluirse, y es precisamente por esa razn por la que la nanotecnologa tambin se refiere a ser una tecnologa convergente.

Una posible lista de ciencias involucradas sera la siguiente:

Qumica (Moleculares y computacional)

Bioqumica Biologa molecular Fsica Electrnica Informtica Matemticas Medicina NanoingenieriaNanotecnologa avanzadaLa nanotecnologa avanzada, a veces tambin llamada fabricacin molecular, es un trmino dado al concepto de ingeniera de nanosistemas (mquinas a escala nanomtrica) operando a escala molecular. Se basa en que los productos manufacturados se realizan a partir de tomos. Las propiedades de estos productos dependen de cmo estn esos tomos dispuestos. As por ejemplo, si reubicamos los tomos del grafito (compuesto por carbono, principalmente) de la mina del lpiz podemos hacer diamantes (carbono puro cristalizado). Si reubicamos los tomos de la arena (compuesta bsicamente por slice) y agregamos algunos elementos extras se hacen los chips de un ordenador.

A partir de los incontables ejemplos encontrados en la biologa se sabe que miles de millones de aos de retroalimentacin evolucionada puede producir mquinas biolgicas sofisticadas y estocsticamente optimizadas. Se tiene la esperanza que los desarrollos en nanotecnologa harn posible su construccin a travs de algunos significados ms cortos, quizs usando principios biomimticos. Sin embargo, K. Eric Drexler y otros investigadores han propuesto que la nanotecnologa avanzada, aunque quiz inicialmente implementada a travs de principios mimticos, finalmente podra estar basada en los principios de la ingeniera mecnica.

Determinar un conjunto de caminos a seguir para el desarrollo de la nanotecnologa molecular es un objetivo para el proyecto sobre el mapa de la tecnologa liderado por Instituto Memorial Battelle (el jefe de varios laboratorios nacionales de EEUU) y del Foresigth Institute. Ese mapa debera estar completado a finales de 2006.

Futuras aplicacionesSegn un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canad, las quince aplicaciones ms prometedoras de la nanotecnologa son:[citarequerida] Almacenamiento, produccin y conversin de energa.

Armamento y sistemas de defensa.

Produccin agrcola.

Tratamiento y remediacin de aguas.

Diagnstico y cribaje de enfermedades.

Sistemas de administracin de frmacos.

Procesamiento de alimentos.

Remediacin de la contaminacin atmosfrica.

Construccin.

Monitorizacin de la salud.

Deteccin y control de plagas.

Control de desnutricin en lugares pobres.

Informtica.

Alimentos transgnicos.

Cambios trmicos moleculares (Nanotermologa).

Aplicaciones actualesNanotecnologa aplicada al envasado de alimentosUna de las aplicaciones de la nanotecnologa en el campo de envases para alimentacin es la aplicacin de materiales aditivados con nanoarcillas, que mejoren las propiedades mecnicas, trmicas, barrera a los gases, entre otras; de los materiales de envasado. En el caso de mejora de la barrera a los gases, las nanoarcillas crean un recorrido tortuoso para la difusin de las molculas gaseosas, lo cual permite conseguir una barrera similar con espesores inferiores, reduciendo as los costos asociados a los materiales.

Los procesos de incorporacin de las nanopartculas se pueden realizar mediante extrusin o por recubrimiento, y los parmetros a controlar en el proceso de aditivacin de los materiales son: la dispersin nanopartculas, la interaccin de las nanopartculas con la matriz, las agregaciones que puedan tener lugar entre las nanopartculas y la cantidad de nanopartculas incorporada.

Las 25 nuevas tecnologas que triunfarn entre 2015-2020.

Publicado 14/10/2013

Los que trabajamos en el mundo de las empresas de internet, a veces olvidamos que existen otras nuevas tecnologas que van a ser vitales en los prximos aos y que estn muy relacionadas con internet porque al final, todo converge.

Leyendo un buen artculo Top 25 new fields for millennials sobre tendencias tecnolgicas, me ha parecido til hacer un repaso de la lista de 25 nuevas tecnologas que estamos viendo surgir y que se implantarn con fuerza desde 2015 hasta 2050 y ms all.

Si tenis hijos digitales nacidos a partir del ao 2000, les animara a entrar profesionalmente en uno de estos campos, ya que son los que ms futuro tienen.

Los emprendedores tenemos que estar al da respecto a las nuevas tecnologas ya que sern esenciales tanto para nuestro futuro como empresarios, como para contribuir a crear un mundo mejor.

A continuacin, enumero el listado de las nuevas tecnologas a tener en cuenta:

1. Energa Limpia o Clean Energy. Es el mayor desafo. Sectores energticos: energa solar, elica, biocombustibles, bionerga, captura y almacenamiento de carbono, energa de la fusin nuclear, y el almacenaje de bateras (incluyendo las bateras de plutonio y estroncio). Las nuevas energas mejorarn las condiciones de vida de los pases en desarrollo.

2. La Nanotecnologa. Es la nueva tecnologa que se basa en la manipulacin de materiales microscpicos y que permite trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus tomos. Gracias a la nanotecnologa se desarrollan importantes innovaciones en reas como los nanotubos de carbono; la desalinizacin del agua gracias al grafeno y la impresin 3D con claytronics, as como grandes avances en medicina, ciruga y a nuevas industrias que cambiarn gran cantidad de productos.

3. Educacin en la Nube. Empresas como Coursera,Udemy,Udacity,Code Academy,Skillshare y organizaciones sin nimo de lucro como Khan Academy y EDx estn permitiendo a cualquier persona del mundo con una conexin a la nube, recibir educacin de gran calidad de Harvard , Stanford, o el MIT! La accesibilidad a Internet con banda ancha alcanzar lugares que ahora no pueden disponer de ella. Otro ejemplo son los MOOC gratuitos de Womenalia

4. Desalinizacin del Agua. Gracias a una investigacin reciente en el MIT se ha utilizado grafeno para crear una forma de alta eficiencia energtica para eliminar la sal del agua. A medida que la poblacin humana crece, llegar a 9.500 millones en 2050, garantizar el acceso al agua potable para una parte de pueblos que carecen de ella. Algo de vital importancia para permitir tanto la mejora de la salud y de la alimentacin como la estabilidad geopoltica.

5. Convergencia mviles y PCs. Nuestro smartphone pronto ser tambin nuestro PC. Slo tendremos que conectar el telfono a un monitor HDMI para convertirlo en un PC completo. Una vez que los telfonos inteligentes sean lo suficientemente potentes como para ejecutar Excel, no habr ninguna razn para tener una unidad de equipo independiente para el monitor ms grande. Ya en este momento, en India, el 59% de usuarios de Internet acceden solo por el mvil. Adems, existen aplicaciones mviles imprescindibles para tu negocio

6. Quantum Computing. En 2013,Google compr una DWAVE II Quantum Computer y en colaboracin con la NASA, crearon el Quantum Artificial Research Center (QUAIL). A diferencia de los ordenadores binarios, en el que los bits deben estar en el estado 1, o el estado 0, los ordenadores con tecnologa Quantum utilizan la superposicin para permitir todos los estadios entre el 0 y 1 , lo que permite un procesamiento mucho ms rpido. Los estudios sobre las partculas cunticas multiplicarn enormemente la velocidad de los ordenadores, lo que acelerar tambin las posibilidades de los investigadores.

7. Internet de las Cosas o dispositivos conectados en la nube. En el futuro , los chips y sensores conectados a la nube estarn en dispositivos de uso cotidiano. No sern slo la televisin, tablets o mviles los que estn conectados sino tambin la calefaccin, el coche, la nevera, marcapasos y este osito de peluche tan especial.

8. Contact Lens Smartphones (gafas que harn de mviles). Por ejemplo, el proyecto de Google Glass. Pronto, en Espaa, podremos navegar por Internet y comunicarnos con amigos a travs de unas gafas como ya empieza a suceder en EEUU.

9. Almacenaje de datos o Data Storage. Un trabajo reciente de Harvard ha permitido el almacenaje de datos dentro del ADN , almacenaje de 700 terabytes de datos en un solo gramo de ADN. En 2012, IBM anunci que poda almacenar un bit de datos en tan slo 12 tomos.

10. Dispositivos electrnicos y materiales sintticos dentro del cuerpo humano. Ya existen marcapasos, implantes cocleares (para poder oir), los ojos binicos y rganos sintticos. Esta tendencia se acelerar en los prximos aos, permitiendo rpidos avances en la salud humana. Pero surgirn numerosos debates sobre cuestiones ticas fundamentales y los derechos humanos. Para saber ms de este tema, os recomiendo ver el documental The Transcendent Man: The Singularity is Near.

11. Inteligencia Artificial. En 2011 fue el primer concurso hombre contra mquina de Jeopardy, y la supercomputadora de IBM Watson derrot a los campeones Ken Jennings y Rutter Brad. Esta era una prueba para la inteligencia artificial mucho ms complicada que la que afront Deep Blue cuando venci al mejor jugador de ajedrez del mundo, Gary Kasparov. Ahora , IBM est utilizando la tecnologa de Watson para ayudar a los mdicos a diagnosticar a pacientes o a las marcas para conectar con sus clientes.

12. Biologa Sinttica. Antes la Biologa era nicamente del dominio de la naturaleza. Ahora que los humanos hemos aprendido a editar el cdigo de la vida, han surgido aplicaciones como los smart fuels, algas sintticas, comida sinttica que puede alimentar a miles de millones de personas, clulas madre alteradas que pueden prolongar la vida

Para saber ms sobre este tema, os aconsejo el libro Re-Genesis: How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves by Ed Regis.

13. Ingeniera Climtica. David Keith y Andy Parker, en Harvard, estn haciendo avances importantes en el campo de la ingeniera climtica. Una opcin prometedora para eliminar el CO2 de la atmsfera es la Bioenergy Carbon Capture and Storage (BECCS)

14. Brain Connectome o el estudio de la relacin entre la conectividad del cerebro y el comportamiento humano. Ahora estamos empezando a entender cmo las neuronas del cerebro se conectan y trabajan juntas para permitir el aprendizaje y la memoria. En 2013 , el gobierno de EE.UU. anunci $ 100 millones en fondos para la investigacin de mapeo cerebral en un nuevo proyecto llamado BRAIN.

15. Tecnologas para la lucha contra el envejecimiento del cerebro. En 2011 la investigacin del Dr. Gary Lynch, en UC -Irvine, ha explorado la relacin entre las Ampakinas e incrementar la energa elctrica entre las neuronas para permitir pensar y recordar como cuando ramos jvenes.

16. Clean Transportation Technologies o tecnologas para un transporte no contaminante. Tesla Elon Musk ha sido un pionero en el campo de los coches elctricos creando una empresa de automocin norteamericana rentable despus de que no hubiera empresas del sector rentables en USA durante aos.

La idea de Elon de la Hyperloop, podra permitir un transporte limpio y rpido que nos transportara desde San Francisco a Los ngeles en menos de 30 minutos (o SF a Nueva York en 1 hora) a velocidades de hasta 4,000 mph usando levitacin magntica. Aunque parezca ciencia ficcin

17. Medicina Personalizada y Gene Sequencing (secuenciacin de genes). Tras la finalizacin del Proyecto Genoma Humano y la secuenciacin completa del ADN humano, compaas como 23&Me han avanzado en el campo de la secuenciacin gentica personal. Ahora, por slo $99 se puede obtener nuestro ADN secuenciado parcialmente que permite conocer mejor nuestra ascendencia y el riesgo de enfermedades.

18. Robtica. Es la tecnologa que trata de crear mquinas automatizadas que pueden sustituir a los seres humanos en entornos peligrosos o procesos de fabricacin. Se parecen a los seres humanos en apariencia, el comportamiento y / o la cognicin. En el futuro veremos muchos Robots: el profesor Hiroshi Ishiguro ha creado un robot gemelo llamado CD. Geminoid utiliza sensores de captura de movimiento para replicar absolutamente todos los movimientos del ser humano. Bill Gates ya anuncia una nueva revolucin econmica que, al parecer, se iniciar en 2016, por la creacin y utilizacin de robots en la vida diaria.

19. Coches sin conductor. Tanto Tesla y Google estn trabajando en la construccin de un coche que se conduce solo. En Masdar, (Emiratos rabes Unidos), la Ciudad del Futuro, los coches de transporte automatizados electrnicos (llamados podcars) se utilizan en subterrneos como parte de la iniciativa de construir una ciudad sin emisiones de carbono.

20. Impresin 3D. Hace cinco aos, las impresoras 3D estaban fuera de nuestro alcance, salvo para las grandes empresas. Hoy en da cualquier persona con $1,300 puede comprar una impresora 3D Cubify y puede imprimir miles de objetos.

21. Viajes privados al Espacio. Compaas como SpaceX y Virgin Galactic estn trabajando para permitir viajes espaciales comerciales. En el ao 2025, cualquier persona con $100.000 podr ir al espacio. En el ao 2050, cualquier persona con $5.000 podr hacer el viaje.

22. Natural User Interfaces ( NUI ) o interfaz natural de usuario es la tecnologa que permite interactuar con un sistema, sin utilizar sistemas de mando , solo con movimientos gestuales. Los interfaces de usuario naturales incluyen el tacto, la voz, el gesto de la mano, y el pensamiento.

Siri (en el Iphone) permiti la interaccin por voz ya en 2010. LeapMotion est trabajando la interaccin con los gestos de la mano. Por ltimo , Emotiv est tratando de demostrar que a travs de un auricular ser posible que los juegos sean controlados por la mente y las expresiones faciales del jugador.

23. Wearable Computers & HUD. Los dispositivos porttiles se estn volviendo cada vez ms normales. Por ejemplo: Los Basis y los Pebble watches . La pulsera (cuantificador personal) Jawbone Up. El dispositivo pulsera de Nike FuelBand.Y las Google Glass, las GlassUp, o las Oakleys Airwaves.

24. Tecnologas de Ciberseguridad. En un mundo de ciberataques impulsados por gobiernos (como el ataque Stuxnet, EE.UU. contra las instalaciones nucleares iranes en 2010 ) u otras organizaciones, el mundo de la seguridad ciberntica, un mercado gigantesco en las prximas dcadas. Ya empiezan a utilizarse los nanosatlites, con un peso de solo 35 kilos.

25. Gobierno 2.0. Imaginmonos que todos los gobiernos tuvieran un panel de control en tiempo real con la opinin de los ciudadanos, y que adems hubiera mecanismos que permitiesen una gran transparencia y un enfoque a los resultados. O todos los avances que puede haber en la administracin pblica digitalQue importar ms? La seguridad o la intimidad?

La tecnologa se est acelerando y todos los empresarios nos tenemos que adaptar a vivir en la incertidumbre, siendo lo ms curiosos, flexibles y exploradores de tendencias posibles.

Como dice @rcarpintier: En la vida, en el momento que dejas de aprender, empiezas a morir. Con internet, es todava ms rpido

Las empresas que sobrevivirn sern las ms flexibles y las que sean capaces de colocar la tecnologa en el centro de sus actividades para dar un mejor servicio a un cliente que evoluciona y adopta las nuevas tecnologas muy de prisa.

Elena Gmez del Pozuelo

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La Calidad Total

La Calidad Total es el estadio ms evolucionado dentro de las sucesivas transformaciones que ha sufrido el trmino Calidad a lo largo del tiempo. En un primer momento se habla de Control de Calidad, primera etapa en la gestin de la Calidad que se basa en tcnicas de inspeccin aplicadas a Produccin. Posteriormente, nace el Aseguramiento de la Calidad, fase que persigue garantizar un nivel continuo de la calidad del producto o servicio proporcionado. Finalmente se llega a lo que hoy en da se conoce como

Calidad Total, un sistema de gestin empresarial ntimamente relacionado con el concepto de Mejora Continua y que incluye las dos fases anteriores. Los principios fundamentales de este sistema de gestin son los siguientes:

1. Consecucin de la plena satisfaccin de las necesidades y expectativas del cliente (interno y externo).

2. Desarrollo de un proceso de mejora continua en todas las actividades y procesos llevados a cabo en la empresa (implantar la mejora continua tiene un principio pero no un fin).

3. Total compromiso de la Direccin y un liderazgo activo de todo el equipo directivo.

4. Participacin de todos los miembros de la organizacin y fomento del trabajo en equipo hacia una Gestin de Calidad Total.

5. Involucracin del proveedor en el sistema de Calidad Total de la empresa, dado el fundamental papel de ste en la consecucin de la Calidad en la empresa.

6. Identificacin y Gestin de los Procesos Clave de la organizacin, superando las barreras departamentales y estructurales que esconden dichos procesos.

7. Toma de decisiones de gestin basada en datos y hechos objetivos sobre gestin basada en la intuicin. Dominio del manejo de la informacin.

La filosofa de la Calidad Total proporciona una concepcin global que fomenta la Mejora Continua en la organizacin y la involucracin de todos sus miembros, centrndose en la satisfaccin tanto del cliente interno como del externo. Podemos definir esta filosofa del siguiente modo: Gestin (el cuerpo directivo est totalmente comprometido) de la Calidad (los requerimientos del cliente son comprendidos y asumidos exactamente) Total (todo miembro de la organizacin est involucrado, incluso el cliente y el proveedor, cuando esto sea posible).

Planificacin Estratgica y Despliegue de la Calidad.

La Planificacin Estratgica de la Calidad es el proceso por el cual una empresa define su razn de ser en el mercado, su estado deseado en el futuro y desarrolla los objetivos y las acciones concretas para llegar a alcanzar el estado deseado. Se refiere, en esencia, al proceso de preparacin necesario para alcanzar los objetivos de la calidad.

Los objetivos perseguidos con la Planificacin Estratgica de la Calidad son:

Proporcionar un enfoque sistemtico.

Fijar objetivos de calidad.

Conseguir los objetivos de calidad.

Orientar a toda la organizacin.

Vlida para cualquier periodo de tiempo.

La Planificacin Estratgica requiere una participacin considerable del equipo directivo, ya que son ellos quienes determinan los objetivos a incluir en el plan de negocio y quienes los despliegan hacia niveles inferiores de la organizacin para, en primer lugar, identificar las acciones necesarias para lograr los objetivos; en segundo lugar, proporcionar los recursos oportunos para esas acciones, y, en tercer lugar, asignar responsabilidades para desarrollar dichas acciones. Los beneficios derivados del proceso de planificacin son stos:

Alinea reas clave de negocio para conseguir aumentar: la lealtad de clientes, el valor del accionista y la calidad y a su vez una disminucin de los costes.

Fomenta la cooperacin entre departamentos.

Proporciona la participacin y el compromiso de los empleados.

Construye un sistema sensible, flexible y disciplinado.

Los principales elementos dentro de la Planificacin Estratgica de la Calidad son:

La Misin, cuya declaracin clarifica el fin, propsito o razn de ser de una organizacin y explica claramente en qu negocio se encuentra.

La Visin, que describe el estado deseado por la empresa en el futuro y sirve de lnea de referencia para todas las actividades de la organizacin.

Las Estrategias Clave, principales opciones o lneas de actuacin para el futuro que la empresa define para el logro de la visin.

El sistema de aseguramiento de calidad certificaciones ISO 9000

El Aseguramiento de la Calidad nace como una evolucin natural del Control de Calidad, que resultaba limitado y poco eficaz para prevenir la aparicin de defectos. Para ello, se hizo necesario crear sistemas de calidad que incorporasen la prevencin como forma de vida y que, en todo caso, sirvieran para anticipar los errores antes de que stos se produjeran.

Un Sistema de Calidad se centra en garantizar que lo que ofrece una organizacin cumple con las especificaciones establecidas previamente por la empresa y el cliente, asegurando una calidad continua a lo largo del tiempo.

Las definiciones, segn la Norma ISO, son:

Aseguramiento de la Calidad:

Conjunto de acciones planificadas y sistemticas, implementadas en el Sistema de Calidad, que son necesarias para proporcionar la confianza adecuada de que un producto satisfar los requisitos dados sobre la calidad.

Sistema de Calidad:

Conjunto de la estructura, responsabilidades, actividades, recursos y procedimientos de la organizacin de una empresa, que sta establece para llevar a cabo la gestin de su calidad.

Las Normas ISO 9000.

Con el fin de estandarizar los Sistemas de Calidad de distintas empresas y sectores, y con algunos antecedentes en los sectores nuclear, militar y de automocin, en 1987 se publican las Normas ISO 9000, un conjunto de normas editadas y revisadas peridicamente por la Organizacin Internacional de Normalizacin (ISO) sobre el Aseguramiento de la Calidad de los procesos. De este modo, se consolida a nivel internacional el marco normativo de la gestin y control de la calidad.

Estas normas aportan las reglas bsicas para desarrollar un Sistema de Calidad siendo totalmente independientes del fin de la empresa o del producto o servicio que proporcione. Son aceptadas en todo el mundo como un lenguaje comn que garantiza la calidad (continua) de todo aquello que una organizacin ofrece.

En los ltimos aos se est poniendo en evidencia que no basta con mejoras que se reduzcan, a travs del concepto de Aseguramiento de la Calidad, al control de los procesos bsicamente, sino que la concepcin de la Calidad sigue evolucionando, hasta llegar hoy en da a la llamada Gestin de la Calidad Total. Dentro de este marco, la Norma ISO 9000 es la base en la que se asientan los nuevos Sistemas de Gestin de la Calidad.

As mismo, estas normas requieren de sistemas documentados que permitan controlar los procesos que se utilizan para desarrollar y fabricar los productos. Estos tipos de sistemas se fundamentan en la idea de que hay ciertos elementos que todo sistema de calidad debe tener bajo control, con el fin de garantizar que los productos y/o servicios se fabriquen en forma consistente y a tiempo.

Las ISO 9000 no definen cmo debe ser un Sistema de Gestin de Calidad de una organizacin, sino que ofrecen especificaciones de cmo crearlo e implementarlo; ste ser diferente en funcin de las caractersticas particulares de la organizacin y sus procesos.

Las normas se revisan cada 5 aos para garantizar la adecuacin a las tendencias y dinmica del contexto mundial. En el ao 2000 cobraron vigencia los cambios propuestos para las ISO 9000, los que se tradujeron en las actuales Normas ISO 9001 versin 2008.

Las ISO 9000:2000 quedaron conformadas por tres grandes apartados:

ISO 9000:2000, Sistemas de Gestin de Calidad: Principios y vocabulario.

ISO 9001:2008, que trata sobre los requisitos de los Sistemas de Gestin de Calidad, y las

ISO 9004:2000, que se refieren a recomendaciones para llevar a cabo las mejoras de calidad.

Las caractersticas ms importantes y novedosas de esta serie son:

La orientacin hacia el cliente.

La gestin integrada.

El nfasis en el proceso de negocios.

La incorporacin de la Mejora Continua.

La medicin de la satisfaccin del cliente.

Cambios de ISO: 9000 a ISO 9001:2008 Los cambios tratan de mejorar la norma actual y proporcionar mayor claridad y facilidad de uso.

Los cambios se han restringido con el fin de limitar el impacto a los usuarios.

No hay cambios conceptuales o de fondo.

Se estima un perodo de transicin mximo de dos aos, por lo que convivirn organizaciones certificadas con ISO 9001:2000 e ISO 9001:2008.

Se mantiene la misma estructura de apartados de la Norma.

Siguen sin cambios los ocho Principios de Gestin de la Calidad.

Se mantiene el enfoque a procesos de la ISO 9001:2000.

El Proceso de Certificacin.Cada Organismo Miembro de la ISO acredita a los Organismos de Certificacin para que realicen auditoras y emitan una recomendacin; una vez emitida, el Organismo Miembro aprueba el registro para que el Organismo Certificador emita el certificado ISO. (Los certificados no los emite ISO sino el Organismo Certificador o de Registro).

La empresa que requiere la certificacin presenta una solicitud o registro a un Organismo de Certificacin/Registro (IRAM, Bureau Veritas, TUV, SGS, etc.), en donde generalmente se aportan datos de la empresa tales como: tamao de la compaa, cantidad y localizacin de sus instalaciones, productos, cules de stos se incorporarn al registro, quienes sern las personas de contacto para la ISO en la empresa y cmo se documentan y respaldan los procedimientos de acuerdo a los estndares de la Norma.

El siguiente paso es una evaluacin preliminar por parte de los auditores del organismo contratado, evaluacin que puede dar lugar a sugerencias por parte de stos para tomar acciones correctivas.

Superada esta instancia, se realiza una auditora completa, de donde surgen las recomendaciones que los auditores elevan al organismo de acreditacin. Si una empresa no es aprobada, existen mecanismos para apelar la decisin.

Alcance y Vigencia de las Certificaciones.El certificado ISO 9000 es vlido solamente para aquellas reas de la empresa en los cuales se han seguido los pasos de gestin de calidad dictados en la Norma, ya sea desde un proceso particular o un tipo de productos, hasta el proceso de negocios global. As, es posible encontrar empresas que obtienen un certificado ISO 9001 para una de sus Divisiones, o para una de sus plantas de produccin, o para una lnea de productos, por ejemplo.

Las certificaciones se otorgan por un perodo de tres aos; durante ese tiempo se deben llevar a cabo auditoras de vigilancia, a cargo del organismo certificador; las mismas se realizan cada 6, 9 o 12 meses, de acuerdo al tamao y complejidad de la organizacin. Cumplido ese lapso, la empresa decidir la conveniencia de una re-certificacin.