convergencia científico tecnológica

Dr. Hugo A. Banda [email protected]

Departamento de Informática y Ciencias de ComputaciónESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

Quito, 29 de Noviembre de 2007

mailto:[email protected]

Contenido

Introducción

Convergencia NBIC

Conclusión

Referencias

(c) Dr. Hugo A. Banda Gamboa - EPN - 2007 2

http://sfgate.com/cgi-bin/object/article?f=/c/a/2003/04/07/BU305865.DTL&o=0&type=printable








Definiciones Básicas La nano ciencia involucra la investigación para descubrir

nuevos comportamientos y propiedades de materiales con dimensiones a escala nanométrica (1 a 100 nm).

La nano tecnología comprende las formas en las cuales los descubrimientos hechos a nivel nanométrico, son puestos a trabajar.


La nano escala Los materiales presentan propiedades diferentes a escala

nano:

Mejor conducción del calor o de la electricidad.

Más fuertes.

Diferentes propiedades magnéticas.

Mejoran las propiedades de reflexión de la luz.

Cambio de colores a medida que cambian de tamaño.

Mayor superficie disponible para interacción con otros materiales.


Materiales a Escala Nano en Nuestro Entorno Los científicos tratan de imitar los secretos de la

naturaleza para construir a escala nano y crear procesos y máquinas.

Los investigadores han logrado copiar la nano estructura de la hojas de loto para crear superficies repelentes de agua, que se utilizan para la fabricación de ropa a prueba de manchas, así como otras telas y materiales.

Nuestros cuerpos y los de otros animales usan materiales a escala nano, tales como proteínas y otras moléculas para controlar muchos sistemas y procesos internos.


Materiales a Escala Nano en Nuestro Entorno

Vivimos rodeados de materiales a escala nano. Están en el humo, en la ceniza volcánica y en cualquier producto resultante de un proceso de combustión.

Muchos materiales empezaron a ser utilizados por el ser humano alrededor del siglo X. Con oro a escala nano se decoraba piezas de vidrio y de cerámica.

Pero tomó diez siglos más, antes de que se pudieran desarrollar microscopios de alto poder y equipo de precisión para permitir la visualización y la manipulación de materiales a escala nano.


Nano Tecnología en Acción En los últimos 20 años, los científicos han logrado

dominar las técnicas para trabajar con nano materiales y lograr propiedades nunca antes visualizadas:

Vendas anti bacteriales para cubrir heridas, usan plata a escala nano.

Un polvo seco a escala nano puede neutralizar toxinas gaseosas o líquidas.

Baterías son fabricadas con nano materiales para proveer de más energía, más rápido, con menos pérdidas.

Fabricantes de cosméticos y de productos alimenticios están empleando ingredientes a escala para mejorar su efectividad.


Nano Tecnología en Acción Pantallas solares recubiertas con dióxido de titanio u

oxido de zinc a escala nano son transparentes pero reflejan la luz ultravioleta .

Recubrimientos con materiales a escala nano agregan propiedades anti reflejo y resistencia al rayado a gafas, ventanas y espejos para vehículos.

En nano medicina, se están desarrollando nuevas formas para diagnosticar y tratar enfermedades. Estructuras especiales de nano partículas de oro han demostrado su capacidad para destruir calóricamente células no deseadas en nuestro organismo, como las células cancerígenas.


Nano Tecnología en Acción Los dendrímeros son un tipo de nano estructura capaz de

detectar células enfermas, dosificar medicina, informar acerca de resultados de una terapia, etc.

Membranas hechas con nano tubos de carbón o de dióxido de titanio están siendo utilizadas para purificar, desalinizar el agua y neutralizar bacterias como la e-coli.

Materiales hechos a base de nano tubos de carbón han demostrado ser más fuertes con mucho menos peso por unidad de volumen que materiales tradicionales.

Baterías solares y transistores con nano materiales convierten y hacen uso eficiente de la energía.


Impactos de la Nano Tecnología

Todas las tecnologías tienen impactos en nuestras vidas y junto con los beneficios pueden haber riesgos.

De acuerdo con los expertos, el riesgo involucra dos factores: peligro y exposición. Si no hay exposición aún los materiales peligrosos no implican peligro.

Muchos fondos también se destinan a la comprensión de los nano materiales y a la identificación de formas seguras de manipulación de los mismos.

Investigación se realiza a nivel gubernamental y privado para determinar la existencia de impactos no deseados por uso, reciclaje o desecho de nano materiales.


Conocimiento NBICGrado de Conocimiento NBIC en la

Comunidad Científica Ecuatoriana

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Muy Bueno

Bueno

Poco

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Convergencia NBIC [1]


Convergencia nano-bio-cogno-socio-tecno

Sistema Codificación Procesamiento Replicación

Nano Materia (Natural)

Átomos y Moléculas

De Universo a Átomos

Galaxia, sistemaplanetario

Bio Vida (Natural)

ADN De células a ecosistemas

Evolución

Cogno Pensamiento (Natural / Humano)

Cerebro Redes Neuronales

Evolución -Cultura

Socio Cultura (Humano)

Gente Organizaciones Evolución -Cultura

Tecno Tecnología (Humano)

Artefactos y Bits

Computadores Diseño -Fábricas


Motivación y Difusión Estrategia nacional hacia la convergencia NBIC

Tecnologías convergentes y competitividad

Visión prospectiva de las tecnologías convergentes

Zonas de convergencia NBIC

Biomedicina en el futuro

Balance entre oportunidades e inversiones en NBIC

El impacto de NBIC en los negocios y en las economías del futuro

Coherencias y divergencias en las mega tendencias de la ciencia y la ingeniería


Expansión del Conocimiento Humano y la Comunicación

Mejoramiento del desempeño humano (oportunidades y retos)

Mejoramiento del conocimiento y la comunicación humana mediante la ingeniería de sistemas de sensores

Nanotecnología en la arquitectura de las futuras redes de comunicación

Tecnologías convergentes en el conocimiento espacial

Tecnologías convergentes y el lenguaje visual

Mejora del desempeño humano cuando el computador no es una herramienta sino un compañero.


Mejora de la Capacidad Física y Salud Humanas La nano-biotecnología y la extensión de la esperanza de

vida.

La conexión nano-bio y su implicación en el desempeño humano.

Terapia genética

Implicaciones del bio-informática.

Readecuación y sustitución sensorial.

Interacción cerebral.

Evolución cognitiva y desempeño humano.

La convergencia NBIC en las enfermedades, deficiencias e incapacidades.


Mejora del Desempeño Humano:Marco Referencial Interno - Externo

Posición Relativa Áreas de Mejoramiento

Externa(Fuera del cuerpo, en el entorno)

Nuevos Productos.- Materiales, dispositivos y sistemas, agricultura, alimentos

Nuevos Agentes.- Cambios sociales, organizaciones, personas, robots, animales.

Nuevos Lugares.- Reales, virtuales, mixtos.

Nuevos Intermediarios.- Herramientas y artefactos

Externa(Fuera del cuerpo, colectiva)

Interacción y creatividad grupal mejoradaUnificación del aprendizaje científico y la educación

Externa(Fuera del cuerpo, personal)

Intermediarios.- Herramientas móviles, artefactos y prendas de vestir

Interna(Dentro del cuerpo, temporal)

Ingeribles.- Alimentos, medicinas.

Interna(Dentro del cuerpo, permanentes)

Órganos.- Implantes, sensores y efectores

Habilidades.- Aprendizaje, nuevos usos de lo viejo.

Genes.- Nuevas especies, desarrollo genético y celular


Ampliación de la Productividad Grupal y Social

Tecnologías convergentes en el conocimiento, interacción y comunicación social.

Aplicaciones de la Ciencia Cognitiva para mejorar el desempeño humano.

Ingeniería de la Mente para mejorar la productividad humana.

Las tecnología convergentes y las ciencias ambientales


Seguridad Nacional NBIC en la política y estrategias del Ministerio de Defensa

Nacional.

Investigación del impacto de las NBIC en la seguridad nacional.

La mejora del desempeño humano y la estrategia de seguridad nacional

NBIC en la defensa nacional: Detección, protección de amenazas químicas, biológicas, radiológicas y explosivas.

Impactos futuros de NBIC en la lucha contra el narcotráfico y el terrorismo.

Educación y entrenamiento militar avanzado.


Unificación de Ciencia y Educación

Combinación de NBIC y sociedad

Amplitud, profundidad y sectores académicos en NBIC

Sistemas complejos y principios de unificación.

Las tecnologías convergentes y la visión de la materia.

Tecnologías convergentes y educación para el mejoramiento del desempeño humano.

Beneficios y riesgos potenciales de la convergencia NBIC.


“La ciencia, el arte y las demás ramas de la cultura sirven en la medida que

ayuden a resolver problemas de la humanidad, a adecentar sus vidas, a

construir el azaroso orbe de la dignidad humana.

La inteligencia es nuestro gran recurso, nuestro gran riesgo y nuestra

gran esperanza”

José Antonio Marina. El Vuelo de la Inteligencia. Debolsillo, España, 2002.

23(c) Dr. Hugo A. Banda Gamboa - EPN - 2007

Conclusión

1. Roco M. C. and Bainbridge W. S. Converging Technologies for Improving Human Performance. National Science Foundation, Arlington, Virginia, USA, Jun 2002.

2. Nordmann A. Converging Technologies – Shaping the Future of European Societies. European Communities, Report 2004.

Referencias

25(c) Dr. Hugo A. Banda Gamboa - EPN - 2007


Hugo A. Banda Gamboa

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