La nanotecnología es la conjunción de las palabras nano y tecnología, donde el prefijo nano hace referencia a la escala nanométrica (1 a 100 nanómetros), mientras que para el prefijo tecnología implica la manipulación y uso de la materia a dicha escala. La descripción de la nanotecnología se refiere a manipular en forma precisa los átomos y moléculas en el diseño, caracterización y aplicación de estructuras para la fabricación de dispositivos y sistemas complejos mediante el control de la forma, con componentes muy pequeños (a nanoescala) donde se hacen visibles los efectos de la mecánica cuántica, ahora también referida como nanotecnología molecular.
El rango de tamaño de mayor interés para la nanociencia y las nanotecnologías es de 100 nm o menos (aunque no se trata de una división estricta) debido a que es entonces que los materiales pueden realzar sus propiedades o adquirir otras totalmente diferentes propiedades de la materia a escala nanométrica; Por ejemplo a Iniciativa Nanotecnológica Nacional de Estados Unidos, define de forma más general la nanotecnología como la manipulación de la materia con al menos una dimensión del tamaño de entre cuyo rango va de 1 a 100 nanómetros (nm). Esta definición es ampliamente aceptada en el campo de la física y la química; sin embargo en el campo de la biología se aceptan como nanopartículas aquellas con un al menos una dimensión menor a 1000 nanómetros
La nanotecnología definida por escalas incluye campos científicos como la ciencia de superficies, la química orgánica, la biología molecular, la física de semiconductores, el almacenamiento de energía, la ingeniería, la microfabricación y la ingeniería molecular. La investigación y las aplicaciones asociadas van desde extensiones de la física de dispositivos convencionales hasta el autoensamblaje molecular, desde el desarrollo de nuevos materiales con dimensiones en la nanoescala hasta control directo de la materia a escala atómica.
Es común el uso de la forma plural «nanotecnologías» así como «tecnologías de nanoescala». Debido a la variedad de potenciales aplicaciones médicas, industriales y militares, los gobiernos han invertido miles de millones de dólares en investigación de la nanotecnología. A través de su Iniciativa Nanotecnológica Nacional, Estados Unidos ha invertido 3700 millones de dólares. La Unión Europea ha invertido[cita requerida] 1200 millones y Japón 750 millones de dólares.
Actualmente los científicos están debatiendo el futuro de las implicaciones de la nanotecnología. La nanotecnología puede ser capaz de crear nuevos materiales y dispositivos con un vasto alcance de aplicaciones, tales como en la medicina, electrónica, biomateriales, y la producción de energía. Estas preocupaciones han llevado al debate entre varios grupos de defensa y gobiernos sobre si se requieren regulaciones especiales para la nanotecnología.
No existe ni unanimidad ni claridad en torno al uso de la nanotecnología y todo de lo que ella se deriva: tanto la seguridad como la privacidad de los posibles riesgos no están calculados.
Diferencia entre nanotecnología y nanociencia
La nanotecnología comprende el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala.
Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.
No obstante, la nanociencia es una disciplina dedicada al estudio de los fenómenos físicos, químicos y biológicos que ocurren a escala nanométrica.
El ganador del premio Nobel de Física de 1965, Richard Feynman, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en un discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnológico 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 síntesis vía la manipulación directa de los átomos. El término "nanotecnología" fue usado por primera vez por Norio Taniguchi en el año 1974, aunque esto no es ampliamente conocido.
Inspirado en los conceptos de Feynman, en forma independiente K. Eric Drexler usó el término "nanotecnología" en su libro del año 1986 Motores de la Creación: La Llegada de la Era de la Nanotecnología (en inglés: Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology), en el que propuso la idea de un "ensamblador" a nanoescala que sería capaz de construir una copia de sí mismo y de otros elementos de complejidad arbitraria con un nivel de control atómico. También en el año 1986, Drexler cofundó The Foresight Institute (en castellano: El Instituto de Estudios Prospectivos), con el cual ya no tiene relación, para ayudar a aumentar la conciencia y comprensión pública de los conceptos de la nanotecnología y sus No existe niimplicaciones.No existe ni
Así, el surgimiento de la nanotecnología como un campo en la década de 1980 ocurrió por la convergencia del trabajo teórico y público de Drexler, quien desarrolló y popularizó un marco conceptual para la nanotecnología, y los avances experimentales de alta visibilidad que atrajeron atención adicional a amplia escala a los prospectos del control atómico de la materia.
Por ejemplo, la invención del microscopio de efecto túnel en el año 1981 proporcionó una visualización sin precedentes de los átomos y enlaces individuales, y fue usado exitosamente para manipular átomos individuales en el año 1989. Los desarrolladores del microscopio Gerd Binnig y Heinrich Rohrer del IBM Zúrich Research Laboratory (en castellano: Laboratorio de Investigación Zúrich IBM) recibieron un Premio Nobel en Física en el año 1986. Binnig, Quate y Gerber también inventaron el microscopio de fuerza atómica análogo ese año.
Los fullerenos fueron descubiertos en el año 1985 por Harry Kroto, Richard Smalley y Robert Curl, quienes en conjunto ganaron el Premio Nobel de Química del año 1996. Inicialmente el C60 no fue descrito como nanotecnología; el término fue utilizado en relación con el trabajo posterior con los tubos de grafeno (llamados nanotubos de carbono) con aplicaciones potenciales para dispositivos y electrónica de nanoescala.
A principios de la década de 2000, el campo cosechó un incrementado interés científico, político y comercial que llevó tanto a la controversia como al progreso. Las controversias surgieron en relación con las definiciones y potenciales implicaciones de las nanotecnologías, ejemplificado por el informe de la Royal Society acerca de la nanotecnología. Los desafíos surgieron de la factibilidad de las aplicaciones imaginadas por los proponentes de la nanotecnología molecular, que culminó en un debate público entre Drexler y Smalley en el año 2001 y el año 2003.
Mientras tanto, la comercialización de los productos basados en los avances de las tecnologías a nanoescala comenzaron a surgir. Estos productos están limitados a aplicaciones a granel de los nanomateriales y no involucran el control atómico de la materia. Algunos ejemplos incluyen a la plataforma Nano Silver que utiliza nanopartículas de plata como un agente antibacterial, los protectores solares transparentes basados en nanopartículas y de los nanotubos de carbono para telas resistentes a las manchas.
Los gobiernos se movieron a la promoción y el financiamiento de la investigación en nanotecnología, comenzando por Estados Unidos con su Iniciativa Nanotecnológica Nacional, que formalizó la definición de la nanotecnología basada en el tamaño y que creó un fondo de financiamiento para la investigación de la nanoescala.