Vivimos en los albores de una nueva revolución tecnológica. Sin duda, la nanotecnología cambiará nuestras vidas. Daphnia analiza las ventajas y posibles inconvenientes de esta aventura, que se presenta como una nueva ciencia que emerge del nexo entre la biologíá y la tecnologíá de la información y del conocimiento a escala nanométrica. Un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro

En los últimos años, la nanotecnología se ha convertido en uno de los campos frontera en física, química, biología e ingeniería. Un análisis compartido por numerosos expertos y agencias de investigación1,2, la muestra como una ciencia muy prometedora que traerá –en un futuro cercano (2015-2030)– desarrollos que serán capaces de cambiar la orientación de muchos avances tecnológicos con aplicación en gran variedad de áreas del conocimiento. Algunos ejemplos concretos se refieren a la producción de materiales más resistentes y ligeros, a incrementar la capacidad de almacenamiento magnético, disminuir el tiempo en el que los fármacos llegan al torrente sanguíneo o aumentar la velocidad de los componentes electrónicos de nuestros ordenadores.

La primera reflexión que debe hacerse es cuál es la propia definición de nanotecnología, pues de ésta dependerán aspectos tan importantes como la dirección de su desarrollo futuro y la relación con otras nuevas tecnologías, su propia financiación como materia con entidad propia, la regulación o el análisis de la seguridad y la prevención de sus riesgos, entre otros. Éste es un debate abierto entre aquellos profesionales que la definen como su campo de actividad, y al que cada vez está más atenta la sociedad civil y las instituciones3.

La definición más radical de la nanotecnología la presenta como una nueva ciencia que emerge del nexo entre la biología y la tecnología de la información y del conocimiento a escala nanométrica4. Un nanómetro es una milmillonésima parte del metro, y lo podemos visualizar como el tamaño promedio de una molécula de material o de un virus. La mayor novedad en el estudio y utilización de dispositivos o materiales basados en la nanotecnología, no reside únicamente en la miniaturización, mil veces mayor que la de los dispositivos utilizados en microelectrónica, sino en el cambio de propiedades físicas asociadas a la disminución de tamaño. En este régimen actúan las leyes de la física cuántica, que conllevan una cuantificación de los niveles de energía asociados a los electrones del material y, por tanto, a una variación en su comportamiento electrónico y óptico, entre otras propiedades. Además, la reducción de tamaño implica un aumento considerable de los átomos del material que residen en su superficie y que por lo tanto no tienen todos sus enlaces saturados, haciendo que un material en forma de nanopartículas sea más reactivo que el propio material masivo.

Aproximadamente, desde 1996 comenzó a utilizarse de forma más o menos generalizada la denominación de nanotecnología, aunque la base científica de la misma ha existido desde que hay vida en la Tierra, como lo demuestran las conchas de ciertos moluscos (abulones), que organizan el carbonato cálcico en nanoladrillos unidos con un mortero consistente en una mezcla de carbohidratos y proteínas, lo que resulta en una concha que es extremadamente resistente. El uso por parte de los humanos se remonta a más de dos mil años. Como ejemplo, podemos citar a los fabricantes de vidrio romanos que producían copas de cristal cuyo contenido en nanopartículas metálicas los hacían cambiar de color según su concentración, las vidrieras de las catedrales medievales o, más próximo a nuestros días, los primeros desarrollos de la fotografía.

El antecedente clave o, incluso para algunos, el comienzo de la nanotecnología, se considera la conferencia de Richard Feynman pronunciada el 29 de Diciembre de 1959 y cuyo título fue “There is plenty of room at the bottom” (Hay un montón de sitio al fondo). Con una sugerente pregunta, Feynman abrió un mundo de posibilidades: ¿Por qué no es posible escribir los 24 volúmenes de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler?. Minutos después Feynman reflexionaba: “Los principios de la física, tal y como yo lo veo, no impiden la posibilidad de manipular las cosas átomo a átomo”. Nuevas técnicas de microscopía electrónica, ordenadores miniaturizados, reordenamiento a escala atómica, la biología como modelo de sistemas inorgánicos… Todas estas ideas están incluidas en la charla de Feynman decenas de años antes de que el término nanotecnología fuese acuñado y de que esos desarrollos fueran realidad. En la actualidad se avanza con rapidez en nuevos desarrollos que suponen un desafío y un cambio en el paradigma científico, y que deben ser afrontados como una oportunidad para subirnos al carro de la competitividad a través de la innovación, creando productos mejores, seguros y respetuosos con el medio ambiente, que permitan la creación de nuevas empresas de base tecnológica como fuente de empleo de personal altamente cualificado y que se convierta en un nuevo motor de una economía sostenible.

http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia

Ana Cremades Departamento de Física de Materiales Facultad de Ciencias Físicas Universidad Complutense de Madrid
cremades@fis.ucm.es 

1. Nanostructure Science and Technology. A Worldwide Study, WTEC Report (1998)
2. http://ec.europa.eu/research/growth/gcc/projects/inaction-nanotechnology04.html
3. “The ethics and politics of nanotechnology, publicado por UNESCO
4. M. C. Roco y W. S. Bainbridge, “Converging Technologies for Improving Human Performance: Nanotechnology, biotechnology, information technology and cognitive science”. Boston, Mass., Kluwer Academic Publishers (2003).