Nanoingeniería

La nanoingeniería es la práctica de la ingeniería a nanoescala . Su nombre deriva del nanómetro , una unidad de medida equivalente a una milmillonésima parte de un metro.

La nanoingeniería es prácticamente sinónimo de nanociencia , pero esta última enfatiza los aspectos de ingeniería más que los de ciencia pura. Además, es prácticamente sinónimo de nanotecnología , que engloba todas las tecnologías a nanoescala producidas como resultado final.

• Roma del siglo IV: La copa de Licurgo fue elaborada con vidrio dicroico , un producto de la nanoingeniería.
• Siglos VI-XV: En las catedrales europeas se crearon vidrieras que contenían nanopartículas de cloruro de oro u otros óxidos o cloruros metálicos. Estas nanopartículas les confieren al vidrio sus vibrantes colores.
• Siglos IX-XVII: Se utilizaba una capa brillante en la superficie exterior de la cerámica que contenía nanopartículas de plata, cobre u otros metales.
• Siglos XIII-XVIII: Las hojas de sable "de Damasco" se fabricaban utilizando técnicas que daban como resultado nanotubos y nanocables de cementita.
• 1950: Victor La Mer y Robert Dinegar crearon un proceso que se utilizó para crear papeles, pinturas y películas delgadas especializadas a nivel industrial mediante el cultivo de materiales coloidales monodispersos.
• 1959: Richard Feynman impartió la primera conferencia sobre tecnología e ingeniería molecular, o simplemente nanoingeniería.
• 1981: Gerd Binnig y Heinrich Rohrer inventaron el primer microscopio a nivel atómico, llamado microscopio de efecto túnel , que permitió a los científicos ver átomos individuales.
• 1991: Sumio Iijima descubrió el nanotubo de carbono , que se volvió importante debido a su resistencia y conductividad eléctrica y térmica.
• 2004: SUNY Albany puso en marcha el primer programa universitario centrado en la nanoingeniería en Estados Unidos. Se denominó Facultad de Ciencia e Ingeniería a Nanoescala.
• 2009-2010: Nadrian Seeman y sus colegas crearon dispositivos robóticos de ensamblaje a nanoescala . Estos dispositivos se utilizarían para crear estructuras de ADN 3D utilizando cristales de ADN ^{[ 1 ].}

El primer programa de nanoingeniería se inició en la Universidad de Toronto dentro del programa de Ciencias de la Ingeniería como una de las opciones de estudio en los últimos años. En 2003, el Instituto de Tecnología de Lund inició un programa en Nanoingeniería. En 2004, se fundó el Colegio de Ciencia e Ingeniería a Nanoescala en la Universidad de Albany, SUNY como el primero de su tipo en los Estados Unidos. El colegio luego se fusionó con SUNY Poly , pero se reincorporará a la Universidad de Albany en 2023. En 2005, la Universidad de Waterloo estableció un programa único que ofrece un título completo en Ingeniería de Nanotecnología. ^{[ 2 ]} La Universidad Tecnológica de Louisiana inició el primer programa en los EE. UU. en 2005. En 2006, la Universidad de Duisburg-Essen inició un programa de Licenciatura y Maestría en Nanoingeniería. ^{[ 3 ]} A diferencia de los primeros programas de nanoingeniería, el primer Departamento de Nanoingeniería del mundo, que ofrecía títulos de pregrado y posgrado, fue establecido por la Universidad de California, San Diego en 2007. En 2009, la Universidad de Toronto comenzó a ofrecer todas las opciones de estudio en Ciencias de la Ingeniería como títulos, trayendo el segundo título de nanoingeniería a Canadá. La Universidad Rice estableció en 2016 un Departamento de Ciencia de Materiales y Nanoingeniería (MSNE). DTU Nanotech, el Departamento de Micro y Nanotecnología, es un departamento de la Universidad Técnica de Dinamarca establecido en 1990.

En 2013, la Universidad Estatal de Wayne comenzó a ofrecer un Programa de Certificación de Pregrado en Nanoingeniería, financiado por una beca de Educación de Pregrado en Nanoingeniería (NUE, por sus siglas en inglés) de la Fundación Nacional de Ciencias . El objetivo principal es ofrecer formación especializada de pregrado en nanotecnología. Otros objetivos son: 1) enseñar tecnologías emergentes a nivel de pregrado, 2) capacitar a una nueva fuerza laboral adaptable y 3) recapacitar a ingenieros y profesionales en activo. ^{[ 4 ]}

• Microscopio de efecto túnel (STM): se puede utilizar tanto para obtener imágenes como para manipular estructuras tan pequeñas como un solo átomo.
• Autoensamblaje molecular : Ahora es posible sintetizar secuencias arbitrarias de ADN a bajo costo y en grandes cantidades, y utilizarlas para crear proteínas personalizadas o patrones regulares de aminoácidos. De manera similar, las cadenas de ADN pueden unirse a otras cadenas de ADN, lo que permite crear estructuras simples.
• Nanoencapsulación : El uso de nanoestructuras para encapsular materiales y liberarlos de forma controlada y eficaz. La nanoencapsulación se combina con otras técnicas como la nanoemulsificación y la nanoestructuración, y se utilizan nanomateriales como nanocápsulas ; los más comunes son liposomas , nanopartículas , micelas , nanoesferas , nanoemulsiones y nanocápsulas . ^{[ 5 ]} La nanoencapsulación se puede aplicar a los campos de ^la nanofarmacología , la administración de fármacos a nanoescala , ^{[ 6 ]} los nutracéuticos [ ^{7 ]} y la industria alimentaria . ^{[ 8 ]}

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