Nanotecnología, una realidad nunca vista
La ciencia está avanzando a niveles sorprendentes, cada siglo se va dando pasos que van repercutiendo en la humanidad de manera gradual, y este es el mismo caso de la nanotecnología. Este concepto puede parecer extraño ante la gente no iniciada en el tema, pero dentro de unos años será una de las tecnologías más conocidas por el sector popular, y tal parece que ya estamos empezando a llegar a tal etapa, liderada desde películas de ciencia ficción que meten temas similares, hasta realidades menos endebles, es decir, inventos que forman parte de la narrativa actual de nuestra era.
Para poder poner un contexto del tamaño del asunto, hay que aclarar que la microtecnología maneja escalas de micrómetros, siendo estos la millonésima parte de un metro (1μm = 10-6 m), usándose para la construcción de circuitos lógicos y tecnología de computación presente en nuestro día a día. Sin embargo, nuestro tema de interés es la nanotecnología, que llega a escalas de nanómetros (1nm = 10-9 m), siendo 10,000 veces menores que el diámetro de un cabello humano. (CECU, s.f).
La nanotecnología manipula la estructura molecular de los materiales para moldear sus propiedades según las necesidades que poseamos, teniendo de ejemplo al grafeno, que posee una enorme cantidad de aplicaciones practicas debido a sus características únicas, pues es más duro que el acero, más ligero que el aluminio y casi transparente. Como este, existen otro tipo de aleaciones menos conocidas y aun en fases de experimentación, que prometen revolucionar al mundo al lanzarse al mercado. (Iberdrola, s.f.).
Haciendo un recuento histórico, la idea es incubada profundamente por el Físico pionero en el campo, Richard Feynman, quien en el año 1959, ante el congreso de la sociedad americana de Física en Calltech, dio el discurso titulado There’s Plenty of Room at the Bottom (“Hay mucho espacio ahí abajo”), describiendo la posible manipulación de moléculas individualmente con gran precisión, pudiendo construir sistemas complejos a partir de instrumentos de extrema precisión, átomo a átomo, pero aclarando en el proceso las diferencias entre el macro-mundo y el nano (Nanotecnólogo, 2019).
Posteriormente, inspirado por el discurso de Feynman, el ingeniero Eric Drexler publica en 1981 el articulo “Molecular engineering: An approach to the development of general capabilities for molecular manipulation” en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, explicando los avances obtenidos en años anteriores en el área. De igual forma, el termino Nanotecnología fue acuñado por primera vez en 1986 por Drexler en su libro “Motores de la creación: la próxima era de la Nanotecnología”, generando también el concepto de plaga gris al proponer lo que pasaría si se creara un nanobot autorreplicable y se le liberara en el entorno. (Nanotecnólogo, 2019).
No fue hasta la llegada del microscopio AFM (Atomic Force Microscope) que se generó un cambio considerable en la forma como se manipula la materia a pequeña escala, permitiendo detectar fuerzas del orden nanonewtons y tipografiar mediante una punta fina piramidal diferentes compuestos. (CECU, s.f). Este tipo de equipo sigue usándose actualmente por los mejores laboratorios.
En tiempos actuales, esta área se ha consolidado comercialmente, impulsada principalmente por la microfabricación y la potenciación de otras ciencias igual de importantes como la creación de materiales, la química orgánica, la biología molecular, etc. Por ejemplo, de 2001 a 2013, en Estados Unidos se invirtió alrededor de 18.000 millones de dólares en la NNI (National Nanotechnology Iniciative) para transformar el sector en un motor de crecimiento económico. (Iberdrola, s.f.).
Las nuevas tecnologías ofrecen nuevas oportunidades, y la Nanotecnología molecular (MNT) no es la excepción, dando la posibilidad de resolver múltiples problemas actuales, como los costes de producción y la potencia de la tecnología micrométrica en los ordenadores y otros dispositivos electrónicos que requieran un tamaño reducido acompañado con un enorme procesamiento fuera de lo estándar.
También se impulsaría el área de la investigación médica, pudiendo no solo mejorar las maquinas actuales, sino que también poder crear tratamientos y medicamentos más avanzados con técnicas que requieran ese tipo de precisión, como el desbloquear arterias, atacar celular de forma selectiva, reparar genes o realizar cirugías más rápidas y precisas. (Iberdrola, s.f.).
De igual forma, el uso de materiales especializados con fines prácticos seria algo mas frecuente en la industria, creando nuevos horizontes para la ingeniería moderna y haciendo prosperar enormemente la ciencia de materiales. (Ortega, Ortiz y Vallamar, 2010).
Por último, hay que agregar la posibilidad de poder generar y eficientizar los sistemas de producción de energía, tanto en el mejoramiento de las placas solares, como en la reducción del mantenimiento inducido a esas maquinas tras usar mejores materiales.
Sin embargo, no todo es miel sobre hojuelas, ya que esta tecnología en desarrollo también podría ocasionar nuevas contingencias en el panorama actual, y estando la humanidad desprevenida ante los riesgos que tal impacto conlleva, podrían generarse graves consecuencias. (Ortega, Ortiz y Vallamar, 2010).
Por ejemplo, las consecuencias negativas en el ambiente debido a un nuevo tipo de desperdicios de los que no poseemos un medio de tratamiento tan eficaz; de igual forma, la obsolescencia de los materiales y sus procesos de producción podría acabar con ciertos sectores industriales (creando otros, claro está); por último, hay que añadir los posibles usos bélicos o delictivos que se le podría dar a tal tecnología, partiendo desde el espionaje (Iberdrola, s.f.) hasta la creación de armas biológicas (Estela, 2020).
Sin embargo, con un uso ético de la nanotecnología se podría evitar la cara mala de la moneda, y poder concentrarnos impulsar este maravilloso campo de posibilidades.
Actualmente esta tecnología ya se esta empezando a ver mas frecuentemente. En el área de la Física en particular, se podría observar en el uso de sistemas computarizados con nanocomponentes, que impulsan enormemente su potencia y rapidez, permitiendo la resolución de cálculos y el modelado de sistemas físicos con mayor eficacia; también se encuentra en el diseño de materiales cada vez mas especializados en la conducción/resistencia eléctrica, rigidez de cargas, flexibilidad, u otro comportamiento que sobrepase las expectativas de materiales actuales.
Aunque no todas las aplicaciones se trata de ramas científicas, la ganadería se ha visto influenciada para meter procedimientos que impliquen nanopartículas de vacunas y fármacos para cuidar la salud del ganado y evitar parásitos o enfermedades capaces de matar todo un rebaño en cuestión de días; es un caso similar en la agricultura, en donde se da la elaboración de plaguicidas, pesticidas y fertilizantes de bioquímica controlada que permitan la optimización de los procesos agrícolas, aportando significativas mejoras en los alimentos obtenidos.
Un último caso a mencionar son los nuevos tejidos inteligentes, con características interesantes que los hacen un nuevo hito en el mercado, capaces de repeler líquidos, mantener la energía térmica del usuario o cambios de colores extravagantes (Estela, 2020).
Para concluir hay que decir que la nanotecnología es el resultado de todo el esfuerzo que se invirtió en poder ver más allá de lo que el ojo alcanza, empleando tecnologías como el AFM y STM para su elaboración. Y aunque posea una historia bastante interesante, creo que lo más intrigante son las posibilidades que se tiene en su uso, abriéndose un abanico de opciones que la puede convertir en una de las tecnologías más usadas en el futuro.
La mayoría espera que un proceso de mejora e integración apresurado, sin embargo, hay que tomar precauciones para poder evitar los problemas antes comentados, es mejor ir a paso firme cuando se trata de cambiar al mundo; tampoco es como si se pudiera acelerar las cosas, el terreno sigue aun inexplorado, lo poco que sabemos hasta ahora sigue aun en pañales, pero solo es cuestión de tiempo para que la nanotecnología llegue completamente a nuestras vidas, a partir de nuevas experiencias y artilugios.
Hasta la cosa mas cosa mas pequeña se puede volver en nuestro invento más grande.
Referencias
Ortega, A., Ortiz, R., Villamar, N., (2010). Ventajas y desventajas de la nanotecnología, Nanotecnología. Recuperado el 21 de octubre del 2020 de: http://mrkbtpmannanotec.blogspot.com/2009/05/ventajas-y-desventajas-de-la.html
Iberdrola, (s.f.). Nanotecnología: una pequeña solución a los grandes problemas, Iberdrola.com. Recuperado el 22 de octubre del 2020 de: https://www.iberdrola.com/innovacion/aplicaciones-nanotecnologia
CECU (s.f.). Nanotecnoligía, Confederación (de ámbito estatal) de Consumidores y Usuarios -CECU-. Recuperado el 22 de octubre del 2020 de: http://cecu.es/campanas/seguridad/Nanotecnologia2.pdf
Nanotecnólogo, (15/03/2019). ¿Qué es la nanotecnología?, Nanoctenologo.com. Recuperado el 22 de octubre del 2020 de: https://nanotecnologo.com/que-es-la-nanotecnologia/#:~:text=Por%20definici%C3%B3n%2C%20la%20Nanotecnolog%C3%ADa%2C%20es,una%20mil%20millon%C3%A9sima%20parte%20de
Estela, M., (04/09/2020). Nanotecnología, Concepto.De., Recuperado el 22 de octubre del
2020 de: https://concepto.de/nanotecnologia/#ixzz6bZtfYatehttps://concepto.de/nanotecnologia/ Nueva Revista, (26/04/2017) [Figura 1] Nanotecnología, la revolución de la diminuto., Nuevarevista.net., Recuperado el 21 de octubre del 2020: https://www.nuevarevista.net/ciencia-bioetica/nanotecnologia-la-revolucion/