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Nanotecnología
Javier I. Amalvy
Investigador
Científico de la CICPBA. Facultad Regional
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Introducción
“There's Plenty of
Room at the Bottom” o “Hay mucho sitio al fondo,”es el título de una
conferencia, que luego se hizo famosa, dada por el físico Richard Feynman en
una reunión de
Esa frase se considera como el comienzo de la
nanotecnología y en ella Feynman plantea la posibilidad de la manipulación
directa de átomos individuales como una forma más general de la química.
La pregunta inmediata de cualquier lector sería ¿Pero,
qué es la nanotecnología?
Justamente esta serie intenta, en parte, dar respuesta a
esa pregunta. Pero no sólo se limitará a eso, sino también intentará describir
cuáles son los temas vinculados a la nanotecnología y en que situación se
encuentran, haciendo énfasis a los desarrollos en
Volviendo entonces a la pregunta ¿Pero, qué es la
nanotecnología?, Es usual definir a la nanotecnología como la disciplina que
estudia los sistemas materiales en escala nanométrica, es decir aquellos donde
la unidad de medida es el nanómetro (mil millonésima parte del metro!).
Sin embargo intentar definir a la nanotecnología en
términos de tamaños, es una visión parcial de esta disciplina. La
nanotecnología es la habilidad de diseñar, controlar y modificar materiales a
ese nivel de tamaños. Pero tal vez, la forma más adecuada sea mediante las
propiedades de los materiales de base nanotecnológica. Veremos durante el
desarrollo de la serie, como esto materiales desarrollados empleando la
nanotecnológica presentan propiedades únicas, como consecuencia de que la
materia a escala nanométrica se rige por las reglas de una física especial
desarrollada a lo largo de la primera mitad del siglo XX, que se conoce como
Mecánica Cuántica.
Un poco de
historia para empezar
Para comprender el estado de situación, conviene hacer un
poco de historia de cómo evolucionó la nanotecnología. Pasaron muchos años
luego de esa conferencia famosa de Feyman en 1959, hasta que el hombre pudiera
concretar esa idea revolucionaria.
En 1981 dos investigadores de la empresa IBM, H. Rohrer y
G. Binnig, dieron a conocer el microscopio de efecto túnel (STM, Scanning
Tunneling Microscope) que permitía por vez primera observar superficies con
resolución atómica. Estos investigadores recibirían en 1986 (junto con E.
Ruska) el Premio Nobel de Física. Este desarrollo fue sin lugar a dudas,
fundamental para el avance de la nanotecnología.
En 1986 K. Eric Drexler publica su libro: “Engines of
Creation. The Coming Era of Nanotechnology” (Motores de la creación. La próxima
era de la nanotecnología). Este libro toma el concepto de Feynman y anticipa la
existencia de mini-robots diminutos, de una diezmilésima de milímetro
aproximadamente, que funcionan a modo de “ensambladores”, los cuales podrán
tomar moléculas individuales y ponerlas en sitios específicos, formando cualquier
estructura deseada. Este proceso sería similar a armar un objeto a partir de
“ladrillos” básicos. A su vez estos nano-robots podrán en principio
reproducirse a ellos mismos y construir cualquier cosa partiendo de elementos
básicos y baratos. Esta reproducción podría realizarse vía control informático
en vez de control por un operador humano. Dada las dimensiones de estos
nano-robots, será posible efectuar reparaciones a nivel molecular en medicina.
Así, esos nano-robots podrán viajar al lugar adecuado para destruir virus,
células cancerosas o reparar partes específicas del cuerpo humano. Esta
descripción de Drexler de los nano-robots podría parecer algo fantasioso y de
un futuro algo lejano, pero ilustra el grado de dominio o control que
permitiría la nanotecnología. De una forma más general, podemos entender a la
nanotecnología como a la disciplina que permite diseñar nuevos materiales con
propiedades superiores, e incluso desconocidas, a las que poseen los materiales
conocidos hoy por el hombre, a los que podemos denominar materiales
convencionales. Entre esas propiedades excepcionales, están las que presentan
los nuevos recubrimientos de altas prestaciones. Pinturas y barnices que
protegen metales, maderas y otros materiales, de forma muy eficiente y con una
duración mucho mayor a la que presentan los recubrimientos tradicionales. Pero
tal vez la aplicación más conocida o difundida es la del campo de dispositivos
electrónicos diminutos, que ha permitido la fabricación de computadoras más
pequeñas, con mayor capacidad de almacenamiento y mayor velocidad de
procesamiento y celulares con un número inimaginable de aplicaciones.
El alcance de los términos “nanociencia” y
“nanotecnología” cambia o evoluciona a medida que se investiga y seguramente
nuevos campos o disciplinas serán alcanzados por esta gran revolución de lo
pequeño.
Esta breve introducción y el comienzo de la historia es
el puntapié inicial. Seguiremos con el desarrollo de esos y otros temas
relacionados. |
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