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Las grandes revoluciones tecnológicas, como la industrial del S. xviii y la tecnológica basada en el transistor de estado sólido y los semiconductores del siglo xx, han demostrado cómo pueden cambiar de manera drástica la vida del ser humano en todos sus aspectos, y han dejado como enseñanza que las rápidas transformaciones científicas y tecnológicas requieren de otros paradigmas para educar las nuevas generaciones de estudiantes, científicos y líderes de la academia y de la industria. La nanociencia y la nanotecnología son dos, relativamente, recientes disciplinas definidas en la escala de longitud donde científicos e ingenieros de múltiples campos descubren fascinantes fenómenos y aplicaciones y nos proveen con nuevas y exquisitas herramientas para diseñar novedosos materiales y componentes en electrónica, y avances fundamentales y aplicaciones en la física, la química, la biología molecular, la medicina, el medio ambiente, las industrias químicas, las farmacéuticas, etc.
Imaginemos lo que se podría hacer si se pudiera construir objetos a la manera que trabaja la naturaleza, átomo por átomo y molécula a molécula. Solamente vislumbrar la posibilidad es fascinante. Actualmente, la investigación en ciencia de materiales nano-estructurados o nanotecnologías es un vasto y activo campo de investigación, tanto en ciencia básica como aplicada, con un alto grado de competencia académica y tecnológica.
¿Qué se quiere decir al utilizar el prefijo nano en nuestro léxico? En términos sencillos, nano es un prefijo griego que significa “enano” y al usarlo en términos y conceptos
denota una amplia gama de fenómenos y objetos cuyas dimensiones son de una millonésima parte de un milímetro (1x10-9 mts). Hablar de objetos de esa magnitud, sólo puede
referir a átomos y moléculas, un diminuto universo cuyas leyes es necesario explicar.
Pero antes se describirán brevemente las más importantes características que distinguen a la nanociencia y las nanotecnologías.
Nanociencia es el estudio de los fenómenos y la manipulación de materiales a escala
nanométrica. Nanotecnología es el diseño, caracterización y aplicación de estructuras, dispositivos y sistemas complejos mediante el control de la forma, el tamaño y las propiedades de la materia a escala nanométrica.1 Puesto que el término “nanotecnología” abarca un amplio rango de herramientas, técnicas y potenciales aplicaciones, algunos científicos encuentran más apropiado llamarlas nanotecnologías, y entre las disciplinas que convergen en ellas se encuentran la química, la física, la biología, la medicina y la ingeniería, entre otras.
Como se observa, se necesitan de muchas ciencias y/o disciplinas para el estudio y utilización de nanoestructuras, es decir, que las nanotecnologías son un campo inter y multidisciplinario. Lo multidisciplinario describe una relación preliminar entre dos o más disciplinas, mientras que interdisciplinario se refiere a que los lazos entre varias disciplinas son más fuertes, se sobreponen o integran. Esta integración o intercambio de conocimientos se da en varios niveles: 1) Ninguno. Cuando no hay una comunicación efectiva. 2) Interaccional. Nivel que involucra conocimientos de otra área insuficientes para ser experto, pero bastante para comunicarse con los que sí lo son. 3) Implica a expertos que contribuyen en común a un área de investigación. La interdisciplinariedad y la multidisciplinariedad son algunas de las características más importantes de las nanotecnologías.2 Otros rasgos igual de trascendentes son la “jerarquización” de los sistemas bajo estudio y el uso de las “leyes fundamentales” de las ciencias básicas como la física y la química. La primera se refiere a la complejidad estructural de los productos que se obtienen, es decir, que se podría empezar con la manipulación de átomos y moléculas para formar estructuras más simples y, mediante la combinación o utilización de éstas, alcanzar estructuras de mayor complejidad, pero sin perder de vista que para manipular estos “objetos” se requiere conocer y usar las leyes fundamentales de la física y la química, que son las leyes que los rigen.