Monografias.com > Tecnología
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

NanoRobótica



    RESUMEN

    Este instrumento de estudio y análisis, ha sido
    elaborado partiendo de una amplia recopilación de diversos
    estudios, artículos, libros, revistas y publicaciones sobre
    la nueva tecno- logía que esta apareciendo y ganando auge en
    el mundo, como es la nanotecnología y a la vez su derivado
    la NanoRobótica; que permitirá a quienes lo lean
    entender de una manera breve pero objetiva y concisa las metas
    principales que tiene esta nueva ciencia, acompañado de las
    diversas formas de funcionamiento y aplicaciones que ya existen y
    de las que se preveen que exista, cabe recalcar que la
    NanoRobótica no solo requiere principios de electrónica
    sino que además va de la mano con la física
    cuántica, la biotecnología y la química,
    etc.[4].

    INTRODUCCIÓN

    Es indiscutible que finales del siglo anterior y el
    nuevo mileno nos ha traído constantes cambios y una marcada
    evolución sobre todo en el campo de la ciencia y la
    tecnología, así el inicio de la década de los 60
    aproximadamente[16], se ha convertido en lo que podríamos
    llamar la partida de nacimiento de la nanotecnología,
    ciencia que que sin restar méritos e importancia a otras de
    trascendencia, que son el eje motor del andamiaje mundial, se
    podría decir con gran certeza que esta constituye el inicio
    del rompimiento del paradigma mundial que constituye la
    investigación para la solución de gravisimos problemas
    de salud[1], que durante décadas han constituido en cierta
    forma un limitante para la evolución de la
    humanidad.

    Quizá Hollywood, ya se nos adelanto a los cambios
    que el mundo comenzara a vivir en las próximas décadas,
    quiza nues- tros padres o nosotros mismos, solamente
    entendíamos que la nanotecnología era solo cine, es
    decir ciencia ficción, pero no, la realidad
    contemporánea nos da quizá la oportunidad que no
    tengamos que esperar tanto para sentir la vibrante,
    "pequeña" y asombrosa ciencia de la
    nanotecnología.

    Nanotecnología:

    La nanotecnología comienza "imaginariamente"; como
    toda ciencia, como un planteamiento, como un sueño, como una
    quimera, en el año de 1959, cuando el brillante físico
    teórico Richard Feynman, visionó impredeciblemente en
    una conferencia llamada "There"s plenty of room at the bottom",
    que un día seria posible construir máquinas a escala
    nanométrica(1E-9metros)[6], que estarían formadas de
    sólo unos pocos miles de átomos y que realizarían
    funciones fantásticas,de ahí hasta la fecha ha existido
    una serie de descubrimientos en esta rama, una de ellas y muy
    importante son los nanotubos de carbones[16].

    Monografias.com

    Figura 1. Ejemplos de elementos naturales
    y electrónicos en escala nanométrica

    http//www.masciencia.info/investigacion/774-el-pequeno-mundo-de-
    losnanomateriales-del-futuro/)

    La Nanorobótica en la Medicina:
    Probablemente, este sería el mayor campo de aplicación
    de esta tecnología, por lo que, el tema central, de este
    articulo, sera dedicado preci- samente a ello; pues lo relevante
    de esta ciencia, radica para ser aplicada al campo de la
    medicina, en que debido a su tamaño pueden ser muy
    útiles para ingresar en los cuerpos de los seres vivos y
    realizar múltiples funciones, como por ejemplo combatir
    células cancerosas o sustituyendo neuronas
    afectadas[6].

    Monografias.comMonografias.com

    Figura 2. Simulacro nanorobot
    destruyendo células cancerígenas
    http://www.omninano.org/nano/our-future-and-nanotech

    Nanorobots: Como su palabra lo
    dice son robots que tienen tamaños a escala nanométrica
    pero funciones [6], que se piensa crear con partículas
    nanométricas y de un material, proveniente de la mezcla de
    oxígeno y silicio, lo que son excelente conductores de la
    electricidad, y muy conocidos y abundantes en la
    tierra[17].

    Monografias.com

    Figura 3. Ejemplos de nanobots
    médicos

    http//www.pond5.com/stock-footage/11628019/medical-nanobots-marching-
    line.html

    Principios de
    funcionamiento del
    Nanorobot

    Navegación del
    Nanorobot:

    En lo que se refiere a como sería
    la navegación del nanorobot dentro del cuerpo humano, se
    plantean algunas estrategias, entre ellas sería la
    navegación posicional, en el que el dispositivo mencionado
    conoce su posición exacta dentro del cuerpo humano, mediante
    la triangulación de señales a traves de balizas[5], que
    son objetos señaladores de posición que pueden ser luz,
    ondas a frecuencia determinada, sensores de referencia,etc[11];
    donde la estimación mediante balizas depende directamente de
    la triangulación ya que esta determinado por este principio;
    método que inclusive es usado para la ubicación de
    satélites y sistemas GPS[7].

    Figura 4. Ejemplo
    de Triangulación
    http://www.teleobjetivo.org/blog/un-gps-interplanetario.html

    La otra estrategia que se
    plantea es la navegación funcional, donde nanodispositivos
    tratan de detectar variaciones sutiles en su entorno, mediante la
    comparación de diversas lecturas que se obtengan de los
    sensores a partir de los elementos con el perfil de teijdo o
    célula diana y congregarse donde existe este conjunto de
    condiciones previas, precisamente definidos, que pueden ser
    térmico,acústico,mecánico o incluso
    genético.[5], Cabe recalcar que la célula diana o
    blanco es aquella célula que contiene hormonas, donde estas
    producen un efecto sobre la dicha célula y se ocasiona una
    interacción hormona-células blanco, conocido como
    comunicación
    endocrina[8][9].

    La estrategia mencionada,
    sería muy útil ya que puede ser super flexible porque
    los objetivos se pueden especificar sin que el médico tenga
    que conocer su ubicación física exacta en el
    cuerpo[5].

    Energía del
    nanorobot: Como se sabe todo sistema electrónico requiere de
    una fuente de energía para su funcionamiento, así que
    este fue el primer inconveniente de estos robots
    nanométricos, es por ello, que luego de varias
    investigaciones a algunos investigadores y científicos se
    les ocurrió la brillante idea de utilizar el
    ATP(Adenosín Trifosfato), de nuestro cuerpo, que es la
    fuente de energía de las células de nuestro organismo,
    dicha molécula proporciona energía cuando se hidroliza
    a ADP(Adenosín Difosfato) liberando así energía
    que es de aproximadamente 7500 calorías por
    mol[2].

    Monografias.com

    Figura 5. Molécula
    ATP e Hidrólisis
    ATP

    http://www.odonatacion.com/atp/,http://princiosdelabioquimica.blogspot.com

    Los nanodispositivos
    deberán poseer elementos almacenamiento de energía ya
    que serán necesarios para mantener el poder temporal del
    nanorobot durante fallas del subsistema, dicha energía puede
    ser utilizada además para alimentar otros nanodispositivos
    médicos de corta vida en misiones de pequeña
    duración[10].

    Sensores

    Como se sabe los sensores
    serán fundamentales en los dispositivos que se han venido
    hablando ya que es necesario que los nanodispositivos
    médicos supervisen tres niveles diferentes de
    funcionamiento, como el estado interno del nanorobot, los estados
    somáticos locales y globales, que representa al conjunto
    total de las células o partes que forman parte del
    cuerpo[15],y los estados extra somáticos(datos sensoriales
    fuera del cuerpo
    humano)[12].

    Monografias.com

    Figura 6.
    Nanosenosores detectores de cáncer en la
    sangre
    http://galenored.net

    NanoToxicología

    Este tema es
    muy importante ya que es necesario tomar en cuenta que como las
    partículas nanométricas tendrán contacto con las
    células de los seres vivos, es por eso que este punto debe
    ser tomado muy en cuenta a la hora del diseño de
    nanodispositivos, en estudios que se han hecho con
    primates

    no
    provocó ninguna reacción en el cuerpo humano de los
    animales sin embargo la dosis inicial de cadmio se mantuvo en el
    hígado, bazo y riñones después de 90
    días[13].Por lo tanto en base a las muchas investigaciones
    que se han realizado de nanotoxicología ha demostrado que
    las interacciones entre los nanomateriales y células son muy
    complejos[14].

    CONCLUSIONES

    Se pudo
    llegar a la principal conclusión de que la nano-
    tecnología, es una ciencia prometedora y que tendrá
    mucho futuro, ya que toda ciencia que sea para el beneficio de la
    vida y calidad humana, son las primordiales dentro de todas las
    ciencias.

    La
    NanoRobótica será de mucha ayuda para la detección
    y curación de enfermedades que por el momento parecen incu-
    rables e imposibles de tratar por la complejidad que conlleva
    tratar con enfermedades que tienen su raiz es células, que
    son extremadamente pequeñas para muchos de los instrumentos
    hoy en
    día.

    La
    nanotoxicología constituye un punto muy importante para el
    desarrollo de nanodispositivos involucrados en la medicina, ya
    que los materiales con los que son hechos los dispositivos no
    deben provocar reacción alguna en el organismo de los seres
    vivos.

    REFERENCIAS

    [1] Tibbals
    Harry F.Medical
    Nanotechnology.

    [2] Gaona Figueroa
    Leticia ,Biología Celular y
    Molecular,(2003).

    [3]
    http//www.nanotech-now.com/Mavroidis-interview-12152002.htm.
    [4]
    http//www.revista.unam.mx/vol.14/num4/art35/.

    [5]
    Freitas Robert A Jr., Nanomedicine, Volume I: Basic Capabilities,
    Landes Bioscience, Georgetown, TX,
    1999.

    [6]
    Webster T J,Nanomedicine Technologies and
    Applications.

    [7]
    Rodriguez Francisco,Berenguel Manuel, Control y Robótica en
    Agricul-
    tura.

    [8]
    Harper, Bioquímica Ilustrada,28-Edición pag.
    425-426.

    [9]
    Alcaraz Rome Victor Manuel,Texto de neurociencias
    cognitivas.

    [10]
    Freitas Robert A. Jr., Nanomedicine, Volume I: Basic
    Capabilities,6.2

    Energy
    Storage.

    [11]
    Ollero Baturone Anibal,Robótica: Manipuladores y robots
    móviles.

    [12]
    Freitas Robert A. Jr., Nanomedicine, Volume I: Basic
    Capabilities,4.1

    Technology
    Nanosensor.

    [13]
    http://www.nature.com/nnano/journal/v7/n7/full/nnano.2012.74.html.

    [14]
    http://www.nature.com/nnano/focus/nanotoxicology/index.html#medical_toxicology.
    [15] Campbell Neil A. Reece Jane, Biología, Séptima
    Edición.

    [16]
    http://nanotechnologyresearchfoundation.org/history-and-future/.
    [17]
    http://www.etitudela.com/Electrotecnia/electronica/index.html

     

     

    Autor:

    Michael
    André Rodas
    Andrade

    Electrónica
    Analógica
    II

    Universidad
    Politécnica Salesiana, Sede
    Cuenca

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter