Una nano evolución, una gran innovación

Una industria a escala atómica, las nano-tecnologías -conjunto de técnicas para trabajar la materia átomo por átomo- ha entrado en nuestra vida cotidiana y ya se está usando en los lectores DVD, autos, etc...

El término «nano» interpreta una gran revolución industrial e indica el trabajo a escala nanométrica (la milmillonésima parte de un metro); está abierta pues la «frontera de lo infinítamente pequeño», la física-química de los materiales, la nueva tecnociencia de la materia.

Acá entre nosotros, los nano-materiales ya son comercializados bajo forma de nano-tubos de carbono, de nano-láser en los lectores DVD, de nano-chips para la diagnosis biológica y se piensa en «fábricas moleculares» con vectores, brazos articulados, cintas transportadoras de dimensiones cien mil veces más pequeñas que el diámetro de un cabello. Observar la materia y trabajarla a escala atómica constituye un fascinante horizonte de innovaciones promisoras. El sueño es de seguro «volver a hacer todo lo que ha hecho la naturaleza pero a modo nuestro», según las palabras de Jean-Marie Lehn, premio Nobel de química en 1987. Hay también quien sostiene que la técnica debe dar el cambio en la evolución darwiniana para tomar las riendas del destino de la humanidad...

En efecto, la idea de manipular los átomos, elementos constitutivos de la materia, se ha vuelto una realidad. El microscopio de efecto túnel, puesto a punto en 1982, ha permitido tanto el «zoom en el universo del átomo» como «la ingeniería liliputense», en condiciones de desplazar los átomos por órdenes. Se han abierto así las perspectivas de una «manufactura molecular» ventiladas por Eric Drexler en Engines of Creation. Se comienzan a fabricar carretillas, aspiradores, autos moleculares, transistores de un solo átomo, ordenadores cuánticos, etc.

En torno al «corazón de la profesión» gravitan hoy en día otras tecnologías derivadas de la miniaturización o, esta vez partiendo «desde abajo», de una reorganización molecular al origen de propiedades físico-químicas inéditas, mientras que a escala macroscópica predomina el efecto colectivo de millones de átomos, aislando nano-objetos fabricados de pocos átomos, pueden manifestarse comportamientos particulares: aumento de las superficies de intercambio (mayor reactividad), resistencia mecánica, funciones ópticas, electromagnéticas o térmicas... Más que la naturaleza química del material, se vuelve determinante la organización espacial de los átomos.

Frente a lo desconocido de las posibles propiedades emergentes, algunos predicen la revolución mientras otros la continuidad. Ya hoy todos los grandes sectores de producción -electrónico, textil, sanitario, agroalimentario o energético- son tocados por este huracán tecnológico. El grupo automovilístico Daimler-Benz vende vehículos provistos de refuerzos a los frenos y piezas de motor fabricados en nano-tubos de carbono, cien veces más resistentes que el acero y seis veces más livianos; IBM produce transistores cien mil veces más sutiles que un cabello, los investigadores de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos o del Institut Curie, en Francia, realizan motores moleculares. También la industria cosmética utiliza desde hace algunos años nano-partículas de óxido de cinc para producir barras de labios más resistentes, de óxido de titanio para filtrar los rayos ultravioleta o polvo de circonio (óxido de circonio) para las lacas para uñas.

Para muchos gigantes industriales, la producción a escala submicrónica (bajo el millonésimo de metro) es una condición de supervivencia. Sony y St Microelectronics (asociada a Motorola y Philips Semiconductors International Bv) han invertido recientemente 1500 millones de euros en la producción de semiconductores trabajados a menos de 90 nanometros.

En el sector textil, los proyectos se refieren a fibras metalizadas en condiciones de contener energía o integrar sensores. Los nano-materiales también pueden mejorar el rendimiento de los sistemas energéticos, permitir almacenar el hidrógeno o proveer eficaces barreras térmicas. En cuanto a la salud, las nano-bolas pueden constituir nuevos vectores de materia activa, liberables in situ para calefacción por infrarrojos o campo magnético. Las aplicaciones en el campo de la biometría o de los sistemas nómadas miniaturizados de informaciones se multiplican, aunque todavía están en escala micrométrica. El año pasado, la empresa Applied Digital recibió la aprobación de la Food and Drug Administration (autoridad estadounidense en materia de productos medicinales) para su «chip médico incorporado», que se implanta debajo de la piel y transmite, por medio de la tecnología Rfid (Radio Frequency Identification, identificación por medio de radiofrecuencia), la historia médica completa del paciente. «La nano-industria no es una industria emergente sino un abanico de medios para manipular la materia y hacer de los materiales ya existentes adaptados ("inteligentes") e híbridos (electrónico medio silíceo y medio orgánico)», explican los economistas Stephen Baker y Adam Aston. Esto debiera dar espacio a nuevos campos de investigación, permitir la reestructuración de muchos sectores industriales como ha pasado con la informática, la electrónica y las biotecnologías. Los primeros progresos interesarán biomateriales, catalizadores, diagnóstica y electrónica.

Varias disciplinas debieran fusionarse para actuar mejor en la interfaz entre ser viviente y materia inanimada, en el punto de encuentro entre química, electrónica, genética e incluso ciencias neurológicas. Las inversiones no se hacen esperar. En 2005 el esfuerzo mundial (académico e industrial) por las nano-tecnologías fue estimado en 9000 millones de dólares por la National Nanotechnology Initiative (NNI) de EE.UU., según una repartición casi uniforme entre los países asiáticos, europeos y norteamericanos. De 1998 a 2003 las inversiones públicas en Europa se multiplicaron por seis y en Estados Unidos y Japón por ocho. El mercado mundial de estas tecnologías, que representaba ya 40 mil millones de dólares en 2001, la National Science Foundation (NSF) de EE.UU., debiera alcanzar el billón de dólares en 2010. Ha partido pues el tren de las nano-tecnologías.

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