Nanotecnología, Biotecnología, Cognotecnología e Infotecnología: Avances y Aplicaciones

Nanotecnología: Manipulación de la Materia a Escala Atómica

La nanotecnología se define como la manipulación de la materia a escala atómica, molecular y supramolecular. La primera descripción, y la más difundida, de la nanotecnología se refiere a la meta tecnológica de manipular con precisión átomos y moléculas para fabricar productos a macroescala. A esta rama también se le conoce como nanotecnología molecular.

Tipos de Nanotecnología

El avance de esta tecnología ha dado lugar a nuevos conceptos y múltiples aplicaciones. A continuación, se describen algunos de los tipos más relevantes:

• Nanotecnología avanzada
• Nanoelectrónica
• Nanomedicina
• Nanoquímica
• Nanoingeniería

Aplicaciones de la Nanotecnología

La nanotecnología se aplica para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos, con propiedades únicas y a un bajo costo. Actualmente, se utiliza en el tratamiento de enfermedades que no son curables mediante los medicamentos convencionales. Además, tiene aplicaciones presentes y futuras en computadoras y en el ámbito militar.

Áreas de Aplicación Actual

• Medio Ambiente
• Energía
• Medicina
• Industria de alimentos
• Textil
• Construcción
• Electrónica
• Tecnologías de la comunicación e informática
• Agricultura
• Ganadería
• Cosmética

Premio Nobel Relacionado con la Nanotecnología

En 2014, el Premio Nobel de Física fue otorgado a Isamu Akasaki e Hiroshi Amano (Japón) y Shuji Nakamura (Estados Unidos), por la invención del diodo electroluminiscente (LED). Puede consultar más información en este enlace.

Biotecnología: Aplicaciones Tecnológicas de Sistemas Biológicos

La biotecnología es un área multidisciplinaria que emplea la biología, la química y diversos procesos. Tiene un gran uso en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina. Se atribuye al ingeniero húngaro Karl Ereky el primer uso de este término en 1919. Una definición internacionalmente aceptada de biotecnología es: "Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos".

Primer Uso del Término Biotecnología

Como se mencionó anteriormente, se considera que Karl Ereky, ingeniero húngaro, fue el primero en utilizar el término "biotecnología" en 1919.

Proteína C Reactiva (PCR)

La proteína C reactiva (PCR o CRP) es una proteína plasmática circulante que aumenta sus niveles en respuesta a la inflamación, por lo que se considera una proteína de fase aguda. Su función fisiológica consiste en unirse a la fosfocolina, presente en la superficie de células moribundas o muertas y en algunos tipos de bacterias, para activar el sistema del complemento a través del complejo C1Q.

Clasificación de las Aplicaciones Biotecnológicas

Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y se clasifican en:

• Biotecnología roja: Se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Ejemplos de esto son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas y fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades mediante terapia génica.
• Biotecnología blanca: También conocida como biotecnología industrial, se aplica a procesos industriales. Por ejemplo, el diseño de microorganismos para producir compuestos químicos o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o para destruir contaminantes peligrosos. También se utiliza en la industria textil, en la creación de nuevos materiales como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su objetivo principal es crear productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción. La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales.
• Biotecnología verde: Se aplica a procesos agrícolas. Un ejemplo es el diseño de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales adversas o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial.
• Biotecnología azul: También llamada biotecnología marina, describe las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aunque se encuentra en una fase temprana de desarrollo, sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, los cuidados sanitarios, la cosmética y los productos alimentarios.

ADN Ribosómico (ADNr)

El ADN ribosómico (ADNr) es una secuencia de ADN contenida en los cromosomas del nucléolo que codifica ARN ribosómico. Estas secuencias regulan la transcripción e iniciación de la amplificación y contienen segmentos espaciadores transcripcionales y no transcripcionales. Las unidades de transcripción del ARN ribosómico se agrupan en tándem. Estas regiones de ADNr también se denominan regiones de organización del nucléolo. En el genoma humano, existen cinco cromosomas con ADN ribosómico: los cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22.

Cognotecnología: El Estudio de la Información en el Cerebro

La cognotecnología, posiblemente la más importante de las cuatro, se dedica al estudio de la información transformada en la mente y el cerebro. Se centra en las capacidades y el potencial humano que cada individuo desarrolla según su entorno. El ser humano, por naturaleza, piensa, razona, asimila, crea y transforma. Esto le permite interactuar con los otros tres pilares. Un individuo que se esfuerza y estudia para ser integral, utiliza sus competencias cognitivas para realizar investigaciones que contribuyen a la sociedad desde diversas ramas, impulsando el proceso socioeconómico.

Ventajas y Desventajas de la Cognotecnología

Ventajas

• Abre el campo a personas con discapacidades para formar parte de una sociedad tecnológica.
• Ayuda a desarrollar nuevas herramientas didácticas más dinámicas para la educación.
• En fisioterapia, con fines terapéuticos, permite la rápida recuperación de personas con lesiones u otros problemas.

Desventajas

• La creación de robots con capacidad de razonar puede representar una amenaza para la raza humana.
• El mal uso de las nuevas tecnologías puede ocasionar grandes problemas a la sociedad.

Convergencia Tecnológica

La convergencia tecnológica, o tecnologías convergentes, se refiere a la combinación sinérgica de cuatro grandes áreas de la ciencia: Biotecnología, Nanotecnología, Infotecnología y Cognotecnología. Estas áreas experimentan una gran aceleración hacia lo que llamamos progreso.

Infotecnología: El Manejo de la Información Computarizada

La infotecnología se define como "el estudio, diseño, desarrollo, implementación, soporte o dirección de los sistemas de información computarizados, en particular del software de aplicación y hardware de computadoras".

Objetivo de la Infotecnología

Según la Information Technology Association of America, la infotecnología ayuda a producir, manipular, almacenar, comunicar y/o difundir información.

Ventajas de la Infotecnología

Las ventajas son variadas, por ejemplo, en las comunicaciones, a través de teléfonos celulares, Internet, redes sociales y otras formas de comunicación que también se aprovechan para los negocios. A través de Internet, se puede crear una página web para un negocio propio. Los teléfonos celulares, de diferentes tipos, se vuelven parte de nuestra vida con muchas aplicaciones.

Desventajas de la Infotecnología

Se ha intentado crear máquinas con capacidad de razonar, lo que puede ocasionar inconvenientes en el futuro, como el posible exterminio de la raza humana o el aumento del desempleo.

Manufactura

La manufactura o fabricación es una fase de la producción económica de bienes. Consiste en la transformación de materias primas en productos manufacturados, elaborados o terminados para su distribución y consumo. También involucra procesos de elaboración de productos semimanufacturados o semielaborados.

Criptografía Cuántica: Seguridad Basada en la Mecánica Cuántica

La criptografía cuántica es la criptografía que utiliza principios de la mecánica cuántica para garantizar la confidencialidad absoluta de la información transmitida. Las técnicas actuales de criptografía cuántica permiten a dos personas crear, de forma segura, una propiedad única de la física cuántica para cifrar y descifrar mensajes.

Nuevas Tecnologías y Ecoeficiencia

El desarrollo de las nuevas tecnologías ha abierto la posibilidad de estimular saltos radicales en la mejora de la ecoeficiencia de los procesos productivos actuales, permitiendo avanzar hacia el paradigma de la sostenibilidad.

Uso de Claves en Criptografía

En sistemas informáticos, la clave sirve para verificar que alguien está autorizado para acceder a un servicio o un sistema. Las claves también se utilizan en otros algoritmos criptográficos, como los sistemas de firma digital y las funciones de hash con clave, también llamadas códigos de autenticación de mensajes.