La historia de la nanotecnología rastrea el desarrollo de los conceptos y el trabajo experimental que se incluyen en la amplia categoría de la nanotecnología . Aunque la nanotecnología es un desarrollo relativamente reciente en la investigación científica, el desarrollo de sus conceptos centrales ocurrió durante un período de tiempo más largo. El surgimiento de la nanotecnología en la década de 1980 fue causado por la convergencia de avances experimentales como la invención del microscopio de túnel de barrido en 1981 y el descubrimiento de los fullerenos en 1985, con la elucidación y popularización de un marco conceptual para los objetivos de la nanotecnología comenzando con la publicación en 1986 del libro Engines of Creation. El campo estuvo sujeto a una creciente conciencia pública y controversia a principios de la década de 2000, con debates prominentes tanto sobre sus posibles implicaciones como sobre la viabilidad de las aplicaciones previstas por los defensores de la nanotecnología molecular , y con los gobiernos moviéndose para promover y financiar la investigación en nanotecnología. La década de 2000 también vio el comienzo de las aplicaciones comerciales de la nanotecnología , aunque estas se limitaron a aplicaciones masivas de nanomateriales en lugar de las aplicaciones transformadoras previstas por el campo.
Usos tempranos de nanomateriales
La evidencia más temprana de la nanotecnología y su aplicación se remonta al año 600 a. C. en Keeladi , India. [1] Posteriormente nanotubos de carbono , nanocables de cementita que se encuentran en la microestructura del acero wootz fabricado en la antigua India desde el período de 900 d.C. y exportados a nivel mundial. [2]
Aunque las nanopartículas están asociadas con la ciencia moderna, los artesanos las usaban ya en el siglo IX en Mesopotamia para crear un efecto brillante en la superficie de las macetas. [3] [4]
En los tiempos modernos, la cerámica de la Edad Media y el Renacimiento a menudo conserva un brillo metálico distintivo de color dorado o cobre. Este brillo es provocado por una película metálica que se aplicó a la superficie transparente de un vidriado , que contiene nanopartículas de plata y cobre dispersas homogéneamente en la matriz vítrea del vidriado cerámico. Estas nanopartículas son creadas por los artesanos agregando sales y óxidos de cobre y plata junto con vinagre , ocre y arcilla en la superficie de cerámica previamente vidriada. La técnica se originó en el mundo musulmán . Como a los musulmanes no se les permitía usar oro en representaciones artísticas, buscaron una forma de crear un efecto similar sin usar oro real. La solución que encontraron fue usar lustre. [4] [5]
Orígenes conceptuales
Richard Feynman
El físico estadounidense Richard Feynman pronunció una conferencia, " Hay mucho espacio en la parte inferior ", en una reunión de la Sociedad Estadounidense de Física en Caltech el 29 de diciembre de 1959, que a menudo se considera que ha proporcionado inspiración para el campo de la nanotecnología . Feynman había descrito un proceso mediante el cual se podría desarrollar la capacidad de manipular átomos y moléculas individuales, utilizando un conjunto de herramientas precisas para construir y operar otro conjunto proporcionalmente más pequeño, y así sucesivamente hasta la escala necesaria. En el curso de esto, señaló, surgirían problemas de escala de la magnitud cambiante de varios fenómenos físicos: la gravedad se volvería menos importante, la tensión superficial y la atracción de Van der Waals se volverían más importantes. [6]
Después de la muerte de Feynman, un académico que estudia el desarrollo histórico de la nanotecnología ha llegado a la conclusión de que su papel real como catalizador de la investigación en nanotecnología era limitado, según los recuerdos de muchas de las personas activas en el campo naciente en las décadas de 1980 y 1990. Chris Toumey, un antropólogo cultural de la Universidad de Carolina del Sur , descubrió que las versiones publicadas de la charla de Feynman tuvieron una influencia insignificante en los veinte años posteriores a su primera publicación, según lo medido por las citas en la literatura científica, y no mucha más influencia en la década posterior a la invención del Microscopio de Túnel de Barrido en 1981. Posteriormente, el interés por “Mucho espacio” en la literatura científica aumentó considerablemente a principios de la década de 1990. Probablemente esto se deba a que el término "nanotecnología" ganó mucha atención justo antes de esa época, luego de que K. Eric Drexler lo usara en su libro de 1986, Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology , que tomó el concepto de Feynman de mil millones de pequeñas fábricas. y agregó la idea de que podrían hacer más copias de sí mismos a través del control de la computadora en lugar del control de un operador humano; y en un artículo de portada titulado "Nanotecnología", [7] [8] publicado más tarde ese año en una revista orientada a la ciencia de circulación masiva, Omni . El análisis de Toumey también incluye comentarios de científicos distinguidos en nanotecnología que dicen que "Plenty of Room" no influyó en sus primeros trabajos y, de hecho, la mayoría de ellos no lo había leído hasta una fecha posterior. [9] [10]
Estos y otros desarrollos insinúan que el redescubrimiento retroactivo de “Plenty of Room” de Feynman le dio a la nanotecnología una historia empaquetada que proporcionó una fecha temprana de diciembre de 1959, además de una conexión con el carisma y el genio de Richard Feynman. La estatura de Feynman como premio Nobel y como figura icónica de la ciencia del siglo XX seguramente ayudó a los defensores de la nanotecnología y proporcionó un valioso vínculo intelectual con el pasado. [11]
Norio Taniguchi
El científico japonés llamado Norio Taniguchi de la Universidad de Ciencias de Tokio fue el primero en utilizar el término "nanotecnología" en una conferencia de 1974, [12] para describir procesos de semiconductores como la deposición de películas delgadas y el fresado por haz de iones que exhiben un control característico del orden de un nanómetro. Su definición fue: "La 'nanotecnología' consiste principalmente en el procesamiento, separación, consolidación y deformación de materiales por un átomo o una molécula". Sin embargo, el término no se volvió a utilizar hasta 1981, cuando Eric Drexler, que desconocía el uso anterior del término por parte de Taniguchi, publicó su primer artículo sobre nanotecnología en 1981. [13] [14] [15]
K. Eric Drexler
En la década de 1980, la idea de la nanotecnología como un manejo determinista , más que estocástico , de átomos y moléculas individuales fue explorada conceptualmente en profundidad por K.Eric Drexler, quien promovió la importancia tecnológica de los fenómenos y dispositivos a nanoescala a través de discursos y dos libros influyentes. .
En 1980, Drexler se encontró con la provocadora charla de Feynman de 1959 "Hay mucho espacio en la parte inferior" mientras preparaba su artículo científico inicial sobre el tema, "Ingeniería molecular: un enfoque para el desarrollo de capacidades generales para la manipulación molecular", publicado en Proceedings of la Academia Nacional de Ciencias en 1981. [16] El término "nanotecnología" (que era paralelo a la "nanotecnología" de Taniguchi ) fue aplicado independientemente por Drexler en su libro de 1986 Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology , que propuso la idea de un "ensamblador" a nanoescala que podría construir una copia de sí mismo y de otros elementos de complejidad arbitraria. También publicó por primera vez el término " sustancia viscosa gris " para describir lo que podría suceder si se construyera y lanzara una máquina hipotética autorreplicadora , capaz de funcionar de forma independiente. La visión de Drexler de la nanotecnología a menudo se denomina " nanotecnología molecular " (MNT) o "fabricación molecular".
Su Ph.D. de 1991 El trabajo en el MIT Media Lab fue el primer doctorado sobre el tema de la nanotecnología molecular y (después de algunas correcciones) su tesis, "Maquinaria molecular y fabricación con aplicaciones a la computación", [17] se publicó como Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, y Computación, [18] que recibió el premio de la Asociación de Editores Estadounidenses al Mejor Libro de Ciencias de la Computación de 1992. Drexler fundó el Foresight Institute en 1986 con la misión de "Prepararse para la nanotecnología". Drexler ya no es miembro del Foresight Institute. [ Cita requerida ]
Investigación y avances experimentales
En nanoelectrónica , el grosor a nanoescala se demostró en el óxido de puerta y las películas delgadas utilizadas en los transistores ya en la década de 1960, pero no fue hasta finales de la década de 1990 que se demostraron los MOSFET (transistores de efecto de campo de semiconductor de óxido metálico) con longitud de puerta a nanoescala. . La nanotecnología y la nanociencia recibieron un impulso a principios de la década de 1980 con dos desarrollos importantes: el nacimiento de la ciencia de clústeres y la invención del microscopio de túnel de barrido (STM). Estos desarrollos llevaron al descubrimiento de fullerenos en 1985 y la asignación estructural de nanotubos de carbono en 1991. El desarrollo de FinFET en la década de 1990 también sentó las bases para la fabricación de dispositivos semiconductores nanoelectrónicos modernos .
Invención de la microscopía de sonda de barrido
El microscopio de barrido de túnel , un instrumento para obtener imágenes de superficies a nivel atómico, fue desarrollado en 1981 por Gerd Binnig y Heinrich Rohrer en el Laboratorio de Investigación de IBM Zurich , por lo que recibieron el Premio Nobel de Física en 1986. [19] [20] Binnig, Calvin Quate y Christoph Gerber inventaron el primer microscopio de fuerza atómica en 1986. El primer microscopio de fuerza atómica disponible comercialmente se introdujo en 1989.
El investigador de IBM , Don Eigler, fue el primero en manipular átomos utilizando un microscopio de túnel de barrido en 1989. Usó 35 átomos de xenón para deletrear el logotipo de IBM . [21] Compartió el Premio Kavli 2010 en Nanociencia por este trabajo. [22]
Avances en interfaz y ciencia coloide
La ciencia de la interfaz y los coloides había existido durante casi un siglo antes de que se asociaran con la nanotecnología. [23] [24] Las primeras observaciones y medidas de tamaño de nanopartículas fueron realizadas durante la primera década del siglo XX por Richard Adolf Zsigmondy , ganador del Premio Nobel de Química de 1925 , quien realizó un estudio detallado de soles de oro y otros nanomateriales. con tamaños de hasta 10 nm utilizando un ultramicroscopio que era capaz de visualizar partículas mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz . [25] Zsigmondy también fue el primero en utilizar el término "nanómetro" explícitamente para caracterizar el tamaño de las partículas. En la década de 1920, Irving Langmuir , ganador del Premio Nobel de Química de 1932, y Katharine B. Blodgett introdujeron el concepto de una monocapa , una capa de material de una molécula de espesor. A principios de la década de 1950, Derjaguin y Abrikosova realizaron la primera medición de las fuerzas superficiales. [26]
En 1974, Tuomo Suntola y sus colaboradores en Finlandia desarrollaron y patentaron el proceso de deposición de capas atómicas para depositar películas delgadas uniformes, una capa atómica a la vez. [27]
En otro desarrollo, se estudiaron la síntesis y las propiedades de los nanocristales semiconductores . Esto condujo a un número cada vez mayor de nanopartículas semiconductoras de puntos cuánticos .
Descubrimiento de fullerenos
Los fullerenos fueron descubiertos en 1985 por Harry Kroto , Richard Smalley y Robert Curl , quienes juntos ganaron el Premio Nobel de Química en 1996 . La investigación de Smalley en química física investigó la formación de grupos inorgánicos y semiconductores utilizando haces moleculares pulsados y espectrometría de masas de tiempo de vuelo . Como consecuencia de esta experiencia, Curl le presentó a Kroto para investigar una pregunta sobre los componentes del polvo astronómico. Estos son granos ricos en carbono expulsados por estrellas viejas como R Corona Borealis. El resultado de esta colaboración fue el descubrimiento del C 60 y los fullerenos como la tercera forma alotrópica de carbono. Los descubrimientos posteriores incluyeron los fullerenos endoédricos y la familia más grande de fullerenos al año siguiente. [28] [29]
El descubrimiento de nanotubos de carbono se atribuye en gran parte a Sumio Iijima de NEC en 1991, aunque se han producido y observado nanotubos de carbono en una variedad de condiciones antes de 1991. [30] El descubrimiento de Iijima de nanotubos de carbono de paredes múltiples en el material insoluble de arco -varillas de grafito quemadas en 1991 [31] y la predicción independiente de Mintmire, Dunlap y White de que si se pudieran fabricar nanotubos de carbono de pared simple, exhibirían propiedades conductoras notables [32] ayudaron a crear el zumbido inicial que ahora está asociado con el carbono nanotubos. La investigación de nanotubos se aceleró enormemente después de los descubrimientos independientes [33] [34] de Bethune en IBM [35] e Iijima en NEC de nanotubos de carbono de pared simple y métodos para producirlos específicamente mediante la adición de catalizadores de metales de transición al carbono en una descarga de arco. .
A principios de la década de 1990, Huffman y Kraetschmer, de la Universidad de Arizona , descubrieron cómo sintetizar y purificar grandes cantidades de fullerenos. Esto abrió la puerta a su caracterización y funcionalización por parte de cientos de investigadores en laboratorios gubernamentales e industriales. Poco después, se descubrió que el C 60 dopado con rubidio era un superconductor de temperatura media (Tc = 32 K). En una reunión de la Materials Research Society en 1992, el Dr. T. Ebbesen (NEC) describió a una audiencia fascinada su descubrimiento y caracterización de los nanotubos de carbono. Este evento envió a los asistentes y a otros a favor de su presentación a sus laboratorios para reproducir e impulsar esos descubrimientos. Utilizando herramientas iguales o similares a las utilizadas por Huffman y Kratschmer, cientos de investigadores desarrollaron aún más el campo de la nanotecnología basada en nanotubos.
Transistores a nanoescala
A nanocapa-base de unión de metal-semiconductor (salida M-S) transistor fue propuesto inicialmente y demostró por A. Rose en 1960, L. Geppert, Mohamed Atalla y Dawon Kahng en 1962. [36] Décadas más tarde, los avances en la multi-gate tecnología permitió a la escala de óxido de metal-semiconductor transistor de efecto campo (MOSFET) dispositivos abajo a nano-escala niveles más pequeño que 20 nm longitud de la puerta, a partir de la FinFET (fIN transistor de efecto campo), un tridimensional, no MOSFET plano, de doble puerta. En UC Berkeley , un equipo de investigadores que incluía a Digh Hisamoto, Chenming Hu , Tsu-Jae King Liu , Jeffrey Bokor y otros fabricaron dispositivos FinFET hasta un proceso de 17 nm en 1998, luego 15 nm en 2001 y luego 10 nm en 2002. [37]
En 2006, un equipo de investigadores coreanos del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) y el Centro Nacional Nano Fab desarrollaron un MOSFET de 3 nm , el dispositivo nanoelectrónico más pequeño del mundo . Se basó en la tecnología FinFET gate-all-around (GAA). [38] [39]
Apoyo gubernamental y corporativo
Iniciativa Nacional de Nanotecnología
La Iniciativa Nacional de Nanotecnología es un programa federal de investigación y desarrollo de nanotecnología de los Estados Unidos . "El NNI sirve como el punto central de comunicación, cooperación y colaboración para todas las agencias federales involucradas en la investigación de la nanotecnología, reuniendo la experiencia necesaria para avanzar en este amplio y complejo campo". [40] Sus objetivos son promover un programa de investigación y desarrollo (I + D) en nanotecnología, fomentar la transferencia de nuevas tecnologías en productos para beneficio público y comercial, desarrollar y mantener recursos educativos, una fuerza laboral capacitada y la infraestructura y herramientas de apoyo para promover la nanotecnología, y apoyar el desarrollo responsable de la nanotecnología. la iniciativa fue encabezada por Mihail Roco , quien propuso oficialmente la iniciativa Nacional de Nanotecnología a la Oficina de política de Ciencia y Tecnología durante la administración Clinton en 1999, y fue un arquitecto clave en su desarrollo. en la actualidad es Asesor senior de Nanotecnología de la Nacional Science Foundation , así como la cátedra fundadora de National Science and Te subcomité del Consejo de Tecnología de Ciencia, Ingeniería y Tecnología a Nanoescala . [41]
El presidente Bill Clinton abogó por el desarrollo de la nanotecnología . En un discurso del 21 de enero de 2000 [42] en el Instituto de Tecnología de California , Clinton dijo: "Algunos de nuestros objetivos de investigación pueden tardar veinte o más años en alcanzarse, pero esa es precisamente la razón por la que el gobierno federal tiene un papel importante". La estatura y el concepto de fabricación atómicamente precisa de Feynman desempeñaron un papel en la obtención de fondos para la investigación en nanotecnología, como se menciona en el discurso del presidente Clinton:
Mi presupuesto respalda una nueva e importante Iniciativa Nacional de Nanotecnología, valorada en 500 millones de dólares. Caltech no es ajeno a la idea de la nanotecnología, la capacidad de manipular la materia a nivel atómico y molecular. Hace más de 40 años, el propio Richard Feynman de Caltech preguntó: "¿Qué pasaría si pudiéramos organizar los átomos uno por uno de la manera que los queremos?" [43]
El presidente George W. Bush aumentó aún más la financiación de la nanotecnología. El 3 de diciembre de 2003 Bush convirtió en ley la Ley de Investigación y Desarrollo de Nanotecnología siglo 21, [44] que autoriza el gasto para cinco de los organismos que participan un total de US $ 3,63 mil millones durante cuatro años. [45] El suplemento presupuestario del NNI para el año fiscal 2009 proporciona $ 1,5 mil millones al NNI, lo que refleja un crecimiento constante en la inversión en nanotecnología. [46]
Otro apoyo gubernamental y corporativo internacional
Más de sesenta países crearon programas gubernamentales de investigación y desarrollo (I + D) en nanotecnología entre 2001 y 2004. La financiación gubernamental fue excedida por el gasto empresarial en I + D en nanotecnología, y la mayor parte de la financiación provino de empresas con sede en Estados Unidos, Japón y Alemania. Las cinco principales organizaciones que presentaron la mayor cantidad de patentes intelectuales sobre I + D en nanotecnología entre 1970 y 2011 fueron Samsung Electronics (2578 primeras patentes), Nippon Steel (1490 primeras patentes), IBM (1360 primeras patentes), Toshiba (1298 primeras patentes) y Canon ( 1.162 primeras patentes). Las cinco principales organizaciones que publicaron la mayor cantidad de artículos científicos sobre investigación en nanotecnología entre 1970 y 2012 fueron la Academia de Ciencias de China , la Academia de Ciencias de Rusia , el Centro nacional de investigación científica , la Universidad de Tokio y la Universidad de Osaka . [47]
Creciente conciencia pública y controversia
"Por qué el futuro no nos necesita"
"Por qué el futuro no nos necesita" es un artículo escrito por Bill Joy , entonces científico jefe de Sun Microsystems , en la edición de abril de 2000 de la revista Wired . En el artículo, argumenta que "Nuestras tecnologías más poderosas del siglo XXI ( robótica , ingeniería genética y nanotecnología ) amenazan con convertir a los humanos en una especie en peligro de extinción ". Joy sostiene que las tecnologías en desarrollo representan un peligro mucho mayor para la humanidad que cualquier tecnología antes de que se haya presentado. En particular, se centra en la genética , la nanotecnología y la robótica . Sostiene que las tecnologías de destrucción del siglo XX, como la bomba nuclear , se limitaron a los grandes gobiernos, debido a la complejidad y el costo de dichos dispositivos, así como a la dificultad para adquirir los materiales necesarios. También expresa su preocupación por el aumento de la potencia de las computadoras. Su preocupación es que las computadoras eventualmente se volverán más inteligentes que nosotros, lo que conducirá a escenarios distópicos como la rebelión de los robots . En particular, cita al Unabomber sobre este tema. Después de la publicación del artículo, Bill Joy sugirió evaluar las tecnologías para medir sus peligros implícitos, así como hacer que los científicos se nieguen a trabajar en tecnologías que tienen el potencial de causar daños.
En el artículo del AAAS Science and Technology Policy Yearbook 2001 titulado A Response to Bill Joy and the Doom-and-Gloom Technofuturists , Bill Joy fue criticado por tener una visión de túnel tecnológica en su predicción, al no considerar los factores sociales. [48] En Ray Kurzweil 's La singularidad está cerca , cuestionó la regulación de la tecnología potencialmente peligrosa, preguntando "¿Hay que decir a los millones de personas que sufren de cáncer y otras condiciones devastadoras que estamos cancelando el desarrollo de todos los tratamientos bioingeniería porque hay ¿Existe el riesgo de que estas mismas tecnologías puedan utilizarse algún día con fines malévolos? ".
Presa
Prey es una novela de 2002 de Michael Crichton que presenta un enjambre artificial de nanorobots que desarrollan inteligencia y amenazan a sus inventores humanos. La novela generó preocupación dentro de la comunidad nanotecnológica de que la novela podría afectar negativamente la percepción pública de la nanotecnología al crear temor a un escenario similar en la vida real. [49]
Debate Drexler-Smalley
Richard Smalley, mejor conocido por co-descubrir la molécula "buckyball" con forma de balón de fútbol y un destacado defensor de la nanotecnología y sus muchas aplicaciones, fue un crítico abierto de la idea de los ensambladores moleculares , como lo defendió Eric Drexler. En 2001, presentó objeciones científicas a ellos [50] atacando la noción de ensambladores universales en un artículo de Scientific American de 2001 , lo que llevó a una refutación ese mismo año de Drexler y colegas, [51] y finalmente a un intercambio de cartas abiertas en 2003. [52]
Smalley criticó el trabajo de Drexler sobre nanotecnología como ingenuo, argumentando que la química es extremadamente complicada, las reacciones son difíciles de controlar y que un ensamblador universal es la ciencia ficción. Smalley creía que tales ensambladores no eran físicamente posibles y les presentó objeciones científicas. Sus dos principales objeciones técnicas, que había denominado el "problema de los dedos gordos" y el "problema de los dedos pegajosos", argumentaban en contra de la viabilidad de que los ensambladores moleculares pudieran seleccionar y colocar con precisión átomos individuales. También creía que las especulaciones de Drexler sobre los peligros apocalípticos de los ensambladores moleculares amenazan el apoyo público al desarrollo de la nanotecnología.
Smalley primero argumentó que los "dedos gordos" hacían imposible la MNT. Más tarde argumentó que las nanomáquinas tendrían que parecerse a las enzimas químicas más que los ensambladores de Drexler y solo podrían funcionar en agua. Creía que esto excluiría la posibilidad de "ensambladores moleculares" que funcionaran mediante la selección y colocación de átomos individuales con precisión. Además, Smalley argumentó que casi toda la química moderna implica reacciones que tienen lugar en un solvente (generalmente agua), porque las pequeñas moléculas de un solvente contribuyen con muchas cosas, como reducir las energías de enlace para los estados de transición. Dado que casi toda la química conocida requiere un disolvente, Smalley consideró que la propuesta de Drexler de utilizar un entorno de alto vacío no era factible.
Smalley también creía que las especulaciones de Drexler sobre los peligros apocalípticos de las máquinas autorreplicantes que han sido equiparadas con "ensambladores moleculares" amenazarían el apoyo público al desarrollo de la nanotecnología. Para abordar el debate entre Drexler y Smalley sobre los ensambladores moleculares, Chemical & Engineering News publicó un punto-contrapunto consistente en un intercambio de cartas que abordaba los temas. [52]
Drexler y colaboradores respondieron a estas dos cuestiones [51] en una publicación de 2001. Drexler y sus colegas notaron que Drexler nunca propuso ensambladores universales capaces de hacer absolutamente cualquier cosa, sino que propuso ensambladores más limitados capaces de hacer una gran variedad de cosas. Desafiaron la relevancia de los argumentos de Smalley para las propuestas más específicas avanzadas en Nanosistemas . Drexler sostuvo que ambos eran argumentos de hombre de paja , y en el caso de las enzimas, el profesor Klibanov escribió en 1994, "... el uso de una enzima en solventes orgánicos elimina varios obstáculos ..." [53] Drexler también aborda esto en Nanosistemas por mostrando matemáticamente que los catalizadores bien diseñados pueden proporcionar los efectos de un solvente y fundamentalmente pueden ser incluso más eficientes de lo que podría ser una reacción solvente / enzima. Drexler tuvo dificultades para lograr que Smalley respondiera, pero en diciembre de 2003, Chemical & Engineering News llevó a cabo un debate de 4 partes. [52]
Ray Kurzweil dedica cuatro páginas de su libro 'The Singularity Is Near' para mostrar que los argumentos de Richard Smalley no son válidos y para disputarlos punto por punto. Kurzweil termina afirmando que las visiones de Drexler son muy practicables e incluso ya están sucediendo. [54]
Informe de la Royal Society sobre las implicaciones de la nanotecnología
El informe de 2004 de la Royal Society y la Royal Academy of Engineering sobre las implicaciones de la nanociencia y las nanotecnologías [55] se inspiró en las preocupaciones del príncipe Carlos sobre la nanotecnología , incluida la fabricación molecular . Sin embargo, el informe no dedicó casi ningún tiempo a la fabricación molecular. [56] De hecho, la palabra " Drexler " aparece sólo una vez en el cuerpo del informe (de pasada), y "fabricación molecular" o " nanotecnología molecular " no aparece en absoluto. El informe cubre varios riesgos de las tecnologías a nanoescala, como la toxicología de las nanopartículas. También proporciona una descripción general útil de varios campos a nanoescala. El informe contiene un anexo (apéndice) sobre la sustancia pegajosa gris , que cita una variación más débil del controvertido argumento de Richard Smalley contra la fabricación molecular. Concluye que no hay evidencia de que se desarrollarán nanomáquinas autónomas y autorreplicantes en el futuro previsible, y sugiere que los reguladores deberían estar más preocupados por cuestiones de toxicología de nanopartículas.
Aplicaciones comerciales iniciales
A principios de la década de 2000 se inició el uso de la nanotecnología en productos comerciales, aunque la mayoría de las aplicaciones se limitan al uso masivo de nanomateriales pasivos . Los ejemplos incluyen nanopartículas de dióxido de titanio y óxido de zinc en protectores solares, cosméticos y algunos productos alimenticios; nanopartículas de plata en envases de alimentos, ropa, desinfectantes y electrodomésticos como Silver Nano ; nanotubos de carbono para textiles resistentes a las manchas; y óxido de cerio como catalizador de combustible. [57] Al 10 de marzo de 2011, el Proyecto sobre nanotecnologías emergentes estimó que más de 1300 productos de nanotecnología identificados por el fabricante están disponibles al público, y que nuevos productos llegan al mercado a un ritmo de 3 a 4 por semana. [58]
La National Science Foundation financió al investigador David Berube para estudiar el campo de la nanotecnología. Sus hallazgos se publican en la monografía Nano-Hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz. Este estudio concluye que gran parte de lo que se vende como "nanotecnología" es, de hecho, una reformulación de la ciencia de los materiales sencilla, que está dando lugar a una "industria de la nanotecnología basada únicamente en la venta de nanotubos, nanocables y similares" que "terminará con pocos proveedores venden productos de bajo margen en grandes volúmenes ". Otras aplicaciones que requieren manipulación real o disposición de componentes a nanoescala aguardan más investigación. Aunque las tecnologías marcadas con el término 'nano' a veces están poco relacionadas con las más ambiciosas y transformadoras y están muy lejos de ellas. objetivos tecnológicos del tipo en las propuestas de fabricación molecular, el término todavía connota tales ideas. Según Berube, puede existir el peligro de que se forme una "nanoburbuja", o ya se esté formando, a partir del uso del término por parte de científicos y empresarios. para obtener financiación, independientemente del interés en las posibilidades transformadoras de un trabajo más ambicioso y con visión de futuro. [59]
La fabricación de dispositivos semiconductores nanoelectrónicos comerciales comenzó en la década de 2010. En 2013, SK Hynix comenzó la producción en masa comercial de un proceso de 16 nm , [60] TSMC comenzó la producción de un proceso FinFET de 16 nm , [61] y Samsung Electronics comenzó la producción de un proceso de 10 nm . [62] TSMC comenzó la producción de un proceso de 7 nm en 2017, [63] y Samsung comenzó la producción de un proceso de 5 nm en 2018. [64] En 2019, Samsung anunció planes para la producción comercial de un proceso GAAFET de 3 nm para 2021 . [65]
Ver también
- Cronología de los nanotubos de carbono
- Historia del grafeno
- Historia de la nanotecnología del ADN
Referencias
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enlaces externos
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- Quién inventó la nanotecnología
- ¿Qué es la nanotecnología con información completa?
- Cómo hacer carrera en tecnología