El desarrollo de la nanotecnología ha hecho que la combinación de microelectrónica y optoelectrónica esté más cerca, mejorando en gran medida el rendimiento de los dispositivos optoelectrónicos en áreas como la transmisión de información, el almacenamiento, el procesamiento, la computación y la visualización. La aplicación de la nanotecnología al procesamiento de información de radar existente puede aumentar sus capacidades de 10 a varios cientos de veces, e incluso el radar de nanoapertura de resolución ultra alta se puede colocar en los satélites para el reconocimiento terrestre de alta precisión. Recientemente, los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts alimentaron átomos de bario excitados en láseres uno por uno, emitiendo un fotón útil de cada átomo con una eficiencia asombrosa.

Aplicación en microelectrónica

La nanoelectrónica se basa en las últimas teorías físicas y medios tecnológicos avanzados, construyendo sistemas electrónicos de acuerdo con nuevos conceptos y desarrollando las capacidades potenciales de almacenamiento y procesamiento de materiales para lograr avances revolucionarios en la recopilación de información y capacidades de procesamiento. La nanoelectrónica se convertirá en el núcleo de la era de la información en el próximo siglo.

◆ Aplicación en bioingeniería

Aunque las computadoras moleculares actualmente solo se encuentran en su etapa ideal, los científicos han considerado el uso de varias biomoléculas para fabricar componentes informáticos, entre los cuales la rodopsina bacteriana es la más prometedora. Este biomaterial tiene propiedades físicas térmicas, ópticas y químicas específicas, así como una buena estabilidad. Sus propiedades de ciclo óptico únicas se pueden utilizar para almacenar información, reemplazando así el procesamiento de información de la computadora actual y el almacenamiento de información. Incrementará millones de veces la capacidad de almacenamiento y procesamiento de información de una unidad de volumen de material. ◆

◆ Aplicación en el campo de la ingeniería química

Agregar polvo nano TiO2 en cierta proporción a los cosméticos puede bloquear efectivamente los rayos ultravioleta. El dopaje de nanopartículas metálicas en productos de fibra química o papel puede reducir en gran medida las interacciones electrostáticas. La esponja como el cuerpo sinterizado ligero integrado por nanoparticles se puede utilizar para la separación y la concentración de isótopos del gas, de gases raros mezclados, y de compuestos orgánicos. Las nanopartículas también se pueden usar como recubrimientos conductores, tintas de impresión y lubricantes sólidos.

Los investigadores también han encontrado que el poro único como la estructura, gran área de superficie específica (hasta varios cientos de metros cuadrados por gramo de nanotubos de carbono), y alta resistencia mecánica de los nanotubos de carbono se pueden utilizar para hacer nanorreactores, que pueden limitar las reacciones químicas a un rango muy pequeño.

◆ Aplicaciones médicas

Los investigadores han utilizado con éxito nanopartículas para la separación celular y nanopartículas de oro para el tratamiento de lesiones específicas para reducir los efectos secundarios. Además, se han realizado avances en el uso de nanopartículas como portadores de inductores de virus, que ahora se están utilizando en experimentos clínicos con animales y se espera que sirvan a los seres humanos en un futuro próximo.

Estudiar la aplicación de la nanotecnología en biomedicina puede ayudar a comprender la estructura fina de las biomoléculas y su relación con la función a nanoescala, y obtener información de la vida. Los científicos prevén el uso de la nanotecnología para crear robots moleculares que circulan en el torrente sanguíneo, detectan y diagnostican varias partes del cuerpo e implementan tratamientos especiales.

Aplicación en ensamblaje molecular

Cómo sintetizar nanomateriales con tamaños específicos y distribución uniforme del tamaño de partícula sin aglomeración siempre ha sido un problema que los investigadores se esfuerzan por resolver. En la actualidad, la nanotecnología ha penetrado en la manipulación de átomos individuales, y mediante la combinación de química suave, química de plantilla huésped y química supramolecular, se está convirtiendo en el principal medio de ensamblaje y corte, logrando cirugía molecular.

La nanotecnología, como ciencia y tecnología emergente con el mayor potencial de aplicación en el mercado, se convertirá en una estrella brillante en el campo de la ciencia de los materiales, mostrándose en diversos campos, como nuevos materiales, energía e información, desempeñando un papel crucial. Con el desarrollo continuo de su tecnología de preparación y modificación, los nanomateriales se utilizarán cada vez más en muchos campos, como la producción química fina y farmacéutica.