Autoensamblaje

Autoensamblaje és l'organisació, reparació o fabricació d'un sistema o estructura sense que el ser humà intervinga en este procés. En la naturalea es presenta autoensamblaje en moltes escales, principalment en la reparació de teixits orgànics, la fabricació de nanosistemas orgànics i inclús l'aparició de nous organismes; en conseqüència l'estudi del autoensamblaje és tan important per a l'home perque en dit estudi es podrà donar resposta a una série de cuestionamientos relacionats en l'orige de la vida i la dependència de la vida mateixa a este procés típic dels organismes i sistemes biològics. Els inicis de l'estudi del autoensamblaje estan relacionats en l'aplicació de la química orgànica en les interaccions moleculars a distintes escales, lo que comporta a que actualment es troben importants i fructífers alvanços en l'autoensamblaje molecular. Per a la Física, la Biologia i la Química el autoensamblaje és un àrea d'estudi científic que presenta altíssimes expectatives, ya que si s'amplia el coneiximent humà en este camp, es trobaren diverses aplicacions en sistemes inorgànics creats per l'home, relacionats en l'electrònica, la computació, la robòtica i inclús la medicina.

Tipos de autoensamblaje

Diversos estudis científics concorden que hi ha dos tipos de autoensamblaje; El autoensamblaje estàtic i el autoensamblaje dinàmic. La majoria d'estudis, alvanços i publicacions es presenten en el autoensamblaje estàtic, ya que dels dos processos mencionats anteriorment, és el més senzill i possiblement el més fàcil d'imitar en sistemes inorgànics. El autoensamblaje estàtic consistix en la reparació o reorganisació de sistemes i estructures sense presentar pèrdua d'energia fins a alcançar un equilibri. Per a generar un sistema ordenat per mig d'un autoensamblaje estàtic, es necessita inicialment una miqueta d'energia, que posteriorment en haver-se format dit sistema s'estabilisa i es conserva, pero dita energia inicial no presenta malbarat durant el procés de reparació o reorganisació. Alguns eixemples de autoensamblaje estàtic en la naturalea són: els cristals moleculars i les proteïnes globulars.

El procés de autoensamblaje dinàmic és completament opost al autoensamblaje estàtic, ya que ocorre l'organisació o reparació d'estructures i sistemes únicament si durant el procés hi ha malbarat d'energia, encara que finalment també s'alcança un equilibri. Els estudis i descobriments en autoensamblaje dinàmic estan en la seua etapa primària. Els sistemes que presenten autoensamblaje dinàmic són molt complexos i difícils de detectar sense instruments d'alta precisió i resolució. Alguns eixemples de autoensamblaje dinàmic en la naturalea són: les distintes interaccions que presenten les cèlules biològiques, la reparació i organisació de teixits i la divisió celular. Els dos tipos de autoensamblaje poden suministrar informació sobre els processos d'organisació i reparació de sistemes i estructures a distintes escales i en això trobar una possible aplicació en la tecnologia a una escala nanométrica (ya que la fabricació de tecnologia a escales molt chicotetes és molt costosa i dispendiosa en els métodos tradicionals), és dir que suministren informació codificada sobre l'interacció dels components dels sistemes que es autoensamblan en la finalitat de modelar este procés i intentar la seua posterior repetició en un sistema creat pel ser humà.Per a conéixer el procés de autoensamblaje a la perfecció, es deu estudiar les característiques del sistema o estructura a on ocorre, es deu analisar la posició del sistema, l'equilibri últim alcançat, possibles alteracions i repulsió, moviments, les possibles fluctuacions generades pel mig a on ocorre el procés, les fronteres de reacció, els components involucrats, l'interacció entre estructures i els possibles defectes i errors generats al final del procés. Per a que un sistema que es autoensambla realise un procés satisfactori, este (sense importar que siga un autoensamblaje estàtic o un autoensamblaje dinàmic) deu alcançar un equilibri. Si el sistema no conseguix un equilibri es pot presentar defectes, modificacions o alteracions que poden ser perjudicials per al sistema.

Enfocament dels estudis actuals en autoensamblaje

Els estudis actuals s'enfoquen en el autoensamblaje dinàmic, ya que la majoria de reptes que s'han traçat els científics estan relacionats en sistemes dinàmics. El procés que genera la vida i la vida en sí, impliquen despeses d'energia, açò justifica l'actual inclinament de l'investigació científica. En estudiar este tipo de autoensamblaje es coneixerà casi a la perfecció, cada u dels funcionament, interaccions i processos realisats per les cèlules i els sistemes que la conformen i inclús, s'aclariren tots els dubtes presents hui en dia sobre la relació del procés de divisió celular en les reaccions químiques. La dificultat que es presenta en estudiar el autoensamblaje en les cèlules biològiques radica que és impossible intervindre el sistema sense que les funcions i les interaccions de cada u dels components que participen en el procés s'afecten. Les aplicacions presents i futures de l'estudi del procés de autoensamblaje estan relacionades en la miniaturisació de totes les ferramentes tecnològiques. En la robòtica els costs de producció de nanomáquinas inteligents es reduiran en comparació als métodos tradicionals de fabricació. En nanociencia es podran reproduir en un laboratori (de manera artificial) els processos de autoensamblaje i autorreparacion que presenten els sistemes biològics. En la microelectrónica es trobarà si hi ha algun tipo de relació entre el comportament del sistema nerviós de tot ser viu en els microsistemas conductors creats per l'home; en este estudi es desija aplicar el comportament de les neurones, els neurotransmissorés i l'impuls nerviós en l'electrònica i la possible implementació de sistemes microelectrónicos en el cervell. Hui en dia s'ha pogut aïllar una neurona i conectar-la en un nanotubo conductor, lo que indica que si és possible que alguns components biològics puguen interactuar en components artificials sense alterar el seu funcionament. En la computació i tecnologia d'entreteniment es vol reproduir la autorreparación i la reorganisació d'alguns teixits biològics en microcomputadores, sensors i controladors, en la finalitat de que alguns d'estos dispositius, es autorreparen quan sofrixquen algun colp o descompostura i inclús que dits dispositius puguen ensamblarse de forma autònoma quan se'ls aplica una modificació o remodelació. En medicina s'analisarà els problemes presents en els desórdens genètics relacionats en la descontrolada divisió celular, en la finalitat de trobar una solució econòmica i productiva a dit problema.