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Nanotecnología: la tecnología invisible

Nanobot matando un virus

Nanobot matando un virus FdV

El estudio del Universo siempre ha sido una prioridad constante en nuestra evolución, y su importancia se refleja en los enormes recursos económicos que los gobiernos de las primeras potencias destinan a la exploración y conquista del espacio.

Pero mientras nuestra mirada se pierde en las estrellas, a veces parecemos olvidar que lo pequeño suele ser, al final, lo más importante. Nos obsesionamos por llegar más alto y más lejos, pero quizás un paso más pequeño, en la dirección correcta, podría ser un paso más grande para nuestra supervivencia, y la de nuestro planeta.

La nanotecnología es una nueva rama de la ciencia que nos permitirá fabricar objetos o dispositivos con una precisión del orden de 1 nanómetro (nm), que equivale a la millonésima parte de un milímetro. Es difícil imaginar lo pequeño que es ese nanomundo. Para tener una mejor referencia, en una escala comparativa, si una canica fuera un nanómetro, entonces un metro sería el tamaño de la Tierra.

"Nos hallamos ante una d elas industrias más prometedoras del S.XXI"

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El primer científico que mostró interés por este campo fue Richard Feynman, Premio Nobel de Física en 1965, que en un memorable discurso durante un meeting de la APS (Sociedad Americana de Física), empezó diciendo que “ninguna ley física prohíbe que se puedan hacer cosas como miniaturizar las computadoras y escribir la información contenida en los 24 volúmenes de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler; toda la información que la especie humana ha grabado en libros podría llevarse en un folleto en sus manos”. Los asistentes a la convención anual se quedaron perplejos, no nos olvidemos de que en aquel momento, año 1959, el ordenador más avanzado era el IBM 650, que pesaba alrededor de 900 kg, más una unidad de alimentación de 1350 kg, y ocupaba un armario de cinco metros cuadrados. Feynman afirmaba que con las herramientas adecuadas tendríamos la capacidad de ver y controlar átomos y moléculas individuales. Y como todo en la Tierra está compuesto de átomos: los alimentos que comemos, la ropa que vestimos, los edificios y las casas en las que vivimos y nuestros propios cuerpos; entonces, si somos capaces de controlar esos átomos, también seremos capaces de mejorar sus propiedades en nuestro beneficio.

Todavía estamos en una etapa muy temprana en el desarrollo de esta tecnología, pero actualmente ya existen algunas aplicaciones que están teniendo mucho éxito:

Administración de fármacos. Investigadores de la Universidad de Toronto han conseguido mejorar el acceso de los medicamentos de la quimioterapia a los tumores, y además evitar que se dirijan a otros lugares del cuerpo donde puedan tener una acción perjudicial. Las nanopartículas que han fabricado tienen la capacidad de cambiar de forma para conseguir el acceso selectivo al tejido enfermo. Cuando son inyectadas a un paciente, entran en el torrente sanguíneo buscando a esas células tumorales.

Tejidos inteligentes. Capaces de repeler manchas, ser autolimpiables, anti-olores o poseer nanochips para cambiar de temperatura y color. Esta tecnología también se aplica en proyectos de investigación en la Industria y la Construcción para aumentar la capacidad de los materiales para repeler líquidos y suciedad.

Envasado de alimentos. Con el uso de materiales aditivados con nanoarcillas que mejoran las propiedades de los materiales de envasado con espesores muy reducidos, pues las nanoarcillas crean un laberinto para la difusión de las moléculas gaseosas, y son una barrera muy efectiva para evitar la contaminación de los alimentos.

También se están utilizando nanopartículas de plata, cuyas propiedades antimicrobianas ayudan a conservar los alimentos en buen estado durante más tiempo. Con este mismo objetivo trabajan Investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México que han creado un recubrimiento comestible constituido por nanocápsulas, para envasar frutas y verduras recién cortadas, que inhibe durante tres semanas el proceso de oxidación y controla la deshidratación, y evita por lo tanto el uso de plásticos.

Agricultura. Con el uso de nanofertilizantes, que se pueden pulverizar sobre las hojas de las plantas y se absorben de manera muy eficiente por su pequeño tamaño, lo cual resulta muy beneficioso para el medio ambiente ya que se evita la contaminación del suelo.

Eliminación de contaminantes, como en la depuración de agua por medio de un proceso de bombeo de nanofiltros, que en su camino a la superficie atrapan bacterias, metales y otros contaminantes hasta evaporarlos, como ya están aplicando en Perú para descontaminar el lago Titicaca.

Existen otras aplicaciones, que no han sido todavía desarrolladas, pero que son muy prometedoras, como el uso de nanopartículas para la monitorización de la salud (con biosensores), para la fabricación de dispositivos electrónicos en miniatura (que dará lugar a una nueva generación de ordenadores y teléfonos), o también para la producción y almacenamiento de energía. Pero el gran foco de la investigación actual a nivel mundial se centra en los nanotubos, como el de carbono. Este elemento químico se encuentra en la naturaleza como grafito (el material suave y negro que se utiliza en las minas de los lápices) y como diamante. La única diferencia entre ambos es la disposición de los átomos de carbono. Si modificamos esta disposición en forma de mallas hexagonales como el grafeno, y formamos una estructura cilíndrica, los nanotubos resultantes adquieren propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas extraordinarias: son 200 veces más fuertes que el acero, los mejores conductores térmicos conocidos y pueden transportar corrientes eléctricas cien veces más grandes que el cobre. Por ello se consideran excelentes candidatos para un amplio rango de aplicaciones tecnológicas en muy diferentes áreas, como biomedicina, construcción o automoción.

En conclusión, la nanotecnología es una de las industrias más prometedoras del siglo XXI, pues, sin lugar a dudas, hay mucho conocimiento por desarrollar y muchos tesoros por descubrir ahí abajo, en el nanomundo.

Muy probablemente Lao-Tse, uno de los filósofos más relevantes de la civilización china, no estaría pensando en esta tecnología cuando narró sus teorías, que posteriormente darían origen al taoísmo, pero creo que su filosofía encaja perfectamente…Si quieres conocer la verdad (grande) empieza por lo diminuto.

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