Un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro. Para comprender el potencial de esta tecnología es clave saber que las propiedades físicas y químicas de la materia cambian a escala nanométrica, lo cual se debe a efectos cuánticos. La conductividad eléctrica, el calor, la resistencia, la elasticidad, la reactividad, entre otras propiedades, se comportan de manera diferente que en los mismos elementos a mayor escala.
Aunque en las investigaciones actuales con frecuencia se hace referencia a la nanotecnología (en forma de motores moleculares, computación cuántica, etcétera), es discutible que la nanotecnología sea una realidad hoy en día. Los progresos actuales pueden calificarse más bien de nanociencia, cuerpo de conocimiento que sienta las bases para el futuro desarrollo de una tecnología basada en la manipulación detallada de las estructuras moleculares.
También llamado algunas veces nanoagente (nanoagent), hace referencia a una imaginaria máquina o "robot nano" de una escala de pocos centenares de nanómetros construido para tareas específicas.
En la obra Engines of Creation, Drexler visiona nanobots capaces de destruir células cancerígenas, recoger radicales o reparar el daño sufrido en los tejidos celulares.
EL prototipo de modelos para la mayoría de estos conceptos (más bien futuristas) son células específicas (ejemplo fagocitos que ingieren materia externa) y maquinarias moleculares celulares (proceso de autoreproducción del DNA).
Los nanobots tendrían conceptualmente la capacidad de autoreplicarse así mismos). Una gran parte del mundo científico cree que los nanobots es un gran mito, sin que existan investigaciones verosímiles sobre nanorrobots que permitan hacer realidad su fabricación. No se sabe si alguna vez se podrán crear esas máquinas. La mayoría de los avances científicos en ese campo todavía no permiten predecir logros relevantes.
Otro visionario de esta área fue Eric Drexler quien predijo que la nanotecnologia podría usarse para solucionar muchos de los problemas de la humanidad, pero también podría generar armas poderosisimas. Creador del Foresight Institute y autor de libros como Máquinas de la creación Engines of creation muchas de sus predicciones iniciales no se cumplieron, y sus ideas parecen exageradas en la opinion de otros expertos, como Richard Smalley.
Actualmente, alrededor de 40 laboratorios en todo el mundo canalizan grandes cantidades de dinero para la investigación en nanotecnología. Unas 300 empresas tienen el término “nano” en su nombre, aunque todavía hay muy pocos productos en el mercado.
Algunos gigantes del mundo informático como IBM, Hewlett-Packard (HP), NEC e Intel están invirtiendo millones de dólares al año en el tema. Los gobiernos del llamado Primer Mundo también se han tomado el tema muy en serio, con el claro liderazgo del gobierno estadounidense, que para este año ha destinado 570 millones de dólares a su National Nanotechnology Initiative.En España, los científicos hablan de “nanopresupuestos”.
Química (Moleculares y computacional)
Bioquímica
Biología molecular
Física
Electrónica Informática
A partir de los incontables ejemplos encontrados en la biología se sabe que miles de millones de años de retroalimentación evolucionada puede producir máquinas biológicas sofisticadas y estocásticamente optimizadas. Se tiene la esperanza que los desarrollos en nanotecnología harán posible su construcción a través de algunos significados más cortos, quizás usando principios biomiméticos. Sin embargo, K. Eric Drexler y otros investigadores han propuesto que la nanotecnología avanzada, aunque quizá inicialmente implementada a través de principios miméticos, finalmente podría estar basada en los principios de la ingeniería mecánica.
Determinar un conjunto de caminos a seguir para el desarrollo de la nanotecnología molecular es un objetivo para el proyecto sobre el mapa de la tecnología liderado por Instituto Memorial Battelle (el jefe de varios laboratorios nacionales de EEUU) y del Foresigth Institute. Ese mapa debería estar completado a finales de 2006.
Almacenamiento, producción y conversión de energía
Producción agrícola
Tratamiento y remediación de aguas
Diagnóstico y cribaje de enfermedades
Sistemas de administración de fármacos
Procesamiento de alimentos
Remediación de la contaminación atmosférica
Construcción
Monitorización de la salud
Detección y control de plagas
Informática
Una variante de esto es la “Sustancia viscosa verde”, un escenario en que la nanobiotecnología crea una máquina nanométrica que se autoreplica que consume todas las partículas orgánicas, vivas o muertas, creando un cieno -como una masa orgánica muerta. En ambos casos, sin embargo, serían limitado por el mismo mecanismo que limita todas las formas vivas (que generalmente ya actúan de esta manera): energía disponible.
A corto plazo, los críticos de la nanotecnología puntualizan que hay una toxicidad potencial en las nuevas clases de nanosustancias que podrían afectar de forma adversa a la estabilidad de las membranas celulares o distorsionar el sistema inmunológico cuando son inhaladas o digeridas. Una valoración objetiva de riesgos puede sacar beneficio de la cantidad de experiencia acumulada con los materiales microscópicos bien conocidos como el hollín o las fibras de asbestos.Hay una posibilidad que las nanopartículas en agua de boca pudieran ser dañinas para los humanos y otros animales. Las células de colon expuestas a partículas de dióxido de titanio se ha encontrado que se descomponen a mayor velocidad de la normal. Las nanopartículas de dióxido de titanio se usan normalmente en pantallas de sol, como las hacen transparentes, comparadas con las grandes partículas de dióxido de titanio, que hacen a las pantallas de sol parecer blancas.
La nanotecnología puede ser usada para crear dispositivos no detectables – micrófonos de tamaño de una molécula o cámaras son posibilidades que entran en el terreno de lo factible. El impacto social de tales dispositivos dependería de muchos factores, incluyendo quién ha tenido acceso a él, como de bien funcionan y como son usados.
El prototipo de modelos para la mayoría de estos conceptos son células específicas (por ejemplo, fagocitos que ingieren materia externa) y maquinarias moleculares celulares (como el proceso de autoreproducción del ADN). Los nanobots podrían tener la capacidad de autorreplicarse a sí mismos.
Es importante tener en cuenta que estamos entrando en una nueva era de la tecnología en la cual los avances se ven notablemente amplificados en cuanto a la relación de la tecnología con el ser humano. Estaremos mezclados con aparatos que podrán mejorar nuestra calidad de vida. Los nanobots, sin embargo, podrían ser una amenaza ya que tendrían la capacidad de reproducirse automáticamente, y por lo tanto, cualquier error o acción no apropiada en el cuerpo de la persona que los contenga podrían ocasionar desastres.
El premio se llama el Feynman Grand Prize y a pesar de lanzarse hace 8 años, todavía no se ha encontrado ganador. Con el fin de fomentar los avances científicos en el campo de la creación de nanorobots y de nanoordenadores, el premio ofrece la nada despreciable cantidad de $250.000 al primer científico, la primera científica o el primer equipo de investigación que logre desarrollar un brazo de nanorobot ý un aparato de cálculo según las especificaciones citadas arriba.
Al no encontrar ganador durante 8 años, el Institute acaba de fichar un nuevo presidente del Consejo del Gran Premio Feynman, Peter Diamandis cuyo papel será difundir información sobre la iniciativa del Institute entre el mundo científico y fomentar la participación en el premio y las innovaciones científicas. Diamandis fue el director del famoso Premio-X que incentivó el primero vuelo privado al espacio.
Además de este gran premio, el Foresight ofrece dos premios anuales de $10.000