¿Qué es la industria de la nanotecnología?
La industria de la nanotecnología es un campo interdisciplinario de investigación y desarrollo en la mayoría de las ciencias físicas y de la vida. La nanotecnología molecular a partir de 2011 se centra principalmente en los desarrollos en los cuatro sectores clave de la medicina, los sistemas militares, la energía y la informática, aunque la investigación puede tocar casi cualquier área de interés industrial o comercial. El enfoque de los modelos de negocio de las empresas de nanotecnología a principios del siglo XXI tiende a estar en la ciencia de los materiales y en la creación y entrega de fármacos farmacéuticos. Esto se debe a que es más fácil diseñar estructuras químicas y materiales únicas que las nanotecnologías más maduras del futuro, que se centrarán cada vez más en máquinas autónomas y autorreplicantes construidas para llevar a cabo tareas específicas.
Dado que la industria de la nanotecnología puede tener una base increíblemente amplia y aportar mejoras en los materiales y el funcionamiento de la maquinaria a prácticamente cualquier proceso, la educación en nanotecnología debe intentar transmitir una sensación de comprensión de muchos ámbitos de investigación. Esto a menudo resulta en expertos en ciertos campos como la física, la química o la formación cruzada de cristalografía en campos como la microbiología y la ingeniería eléctrica para que puedan trabajar en otras disciplinas para comprender completamente los procesos que actúan a escala molecular. Se requiere que los nuevos estudiantes en el campo de la nanotecnología adquieran una comprensión fundamental de varias áreas del conocimiento humano. Estos incluyen física, química, microbiología y ciencias de la vida relacionadas, y aplicaciones prácticas para estas ciencias en varios campos de la ingeniería.
El crecimiento de la incipiente industria de la nanotecnología está siendo financiado por una amplia variedad de gobiernos en todo el mundo, desde los de la Unión Europea hasta Japón, India, Rusia, Estados Unidos y Australia. A partir de 2011, se estima que se gastan anualmente $ 10,000,000,000 de dólares estadounidenses (USD) a nivel mundial para dicha investigación, y se espera que esta cifra aumente a $ 65,000,000,000 USD para fines del mismo año. Para 2014, se estima que el gasto de investigación a nivel mundial será de $ 100,000,000,000 USD y, para 2015, debería acercarse a $ 250,000,000,000 USD. Las naciones en desarrollo también están invirtiendo fuertemente en la industria de la nanotecnología, y los gastos de China superaron a los de los EE. UU. En 2011.
En muchos aspectos, construir con éxito cualquier aplicación de nanotecnología viable es una carrera hacia una línea de meta donde el ganador tendrá patentes sobre dispositivos o materiales que tienen el potencial de tener implicaciones globales y cambiar la sociedad de formas imprevistas y revolucionarias. Muchos científicos ven la industria de la nanotecnología como el comienzo de una segunda revolución industrial que se lleva a cabo silenciosamente en laboratorios de todo el mundo y que en gran medida pasa desapercibida para el público. Esto a pesar del hecho de que varios miles de productos y materiales ya están a la venta en el mercado minorista a partir de 2011 con características que han sido diseñadas a escala nanotecnológica.
El interés generalizado en la industria de la nanotecnología es un resultado directo de la cantidad de ciencia de propósito general que es. Tiene la capacidad de tomar cualquier proceso químico o máquina conocido y hacerlo más eficiente y poderoso mediante el control de las reacciones que ocurren a escala atómica y molecular, lo cual no tiene precedentes en la historia humana. Escalar el control de estos procesos hasta el nivel macro de la actividad humana cotidiana tiene el potencial de hacer procesos industriales que sean capaces de reciclar el 100% de sus productos de desecho o tomar los desechos producidos por generaciones anteriores de la sociedad y refinarlos en nuevos materiales útiles mediante la reconstrucción Su estructura molecular básica.
Las máquinas de nanotecnología también tienen el potencial de evitar los obstáculos fundamentales en la comprensión humana. Actuando como una forma de mecánica universal, tales máquinas microscópicas programadas pueden algún día ser capaces de reemplazar células u órganos dañados en el cuerpo humano mediante la fabricación de células nuevas desde la escala molecular en adelante, sin la necesidad de comprender qué causó la falla del órgano. en primer lugar. La industria de la nanotecnología tiene el objetivo, por lo tanto, de aprovechar el conocimiento en química, física y biología para actuar como una forma de trabajador de la línea de ensamblaje, reemplazando materiales y sistemas desgastados por otros nuevos, mientras que utiliza material de desecho potencial como materia prima para hacerlo. . Los sistemas naturales como los árboles han estado haciendo esto desde tiempos inmemoriales mediante la construcción de estructuras complejas de una célula a la vez, pero, hasta hace poco, la sociedad humana solo actuaba para dar forma y utilizar los resultados finales de dicho crecimiento.
Tanto K. Eric Drexler con su libro de 1986, The Engines of Creation , como la charla de Richard Feynman en 1959, There is Plenty of Room at the Bottom , se consideran las chispas fundamentales que crearon una tormenta de interés en la ciencia y la ingeniería para la industria de la nanotecnología. Drexler creía que no había límites fundamentales para crear máquinas moleculares autorreplicantes que eventualmente pudieran construir cualquier dispositivo o material a partir de una fuente de materia general. Feynman promovió la misma idea al afirmar que la manipulación directa de los átomos era una posibilidad práctica.