Todos los materiales, instrumental, dispositivos, ect., que entren en la escala de 5 a 50 o 100 átomos es lo que denominamos nanotecnología, partiendo de la base que el prefijo "nano" hace referencia a la millonésima parte de un metro.
A pesar de su tamaño siguen siendo materiales y tienen su comportamiento específico... sólo que puede ser muy sorprendente. A esa escala las propiedades de los materiales cambian. Desde el color, que viene determinado por unas longitudes de onda demasiado grandes para estos tamaños, hasta propiedades como la conductividad, magnetismo, etc. que, a esa escala, pueden comportarse de modo muy diferente al que estamos acostumbrados a observar en el mundo macroscópico.
Por un lado, parece un problema, es como tener que empezar de nuevo, pero por otro lado resulta apasionante: nos abre un mundo nuevo de posibilidades que ahora mismo sólo podemos entrever.
Un material cualquiera, a escala óptica, tiene, millones de átomos que, juntos, interaccionan y dan como resultado unas determinadas cualidades del material. Cuando esa cifra la reducimos a unos pocos cientos, el salto afecta a la esencia misma del material. En definitiva, las propiedades dependen del tamaño.
Algo fundamental es que la Nanotecnología abre la posibilidad de creación de materiales a medida, a través de la manipulación de sus átomos en sentido estricto: conociendo las propiedades de los átomos, estos se pueden organizar de una determinada manera, uno a uno, como un LEGO, lo que da como resultado materiales de condiciones predeterminadas, que además no tienen por qué existir en la naturaleza.
Todo esto, hace pocos años parecía ciencia-ficción, y sin embargo hoy en día ya existen algunas aplicaciones que han llegado a la gente, y otras muchas que están en camino.
Por ejemplo, ya se están comercializando pantallas planas basadas en nanotubos de carbono, o cosméticos que contienen nanopartículas para bloquear los rayos ultravioleta o administrar productos suavizantes a la piel. También hay una investigación muy activa para utilizar nanopartículas magnéticas en el tratamiento selectivo del cáncer.
El campo de la informática también está intentando desarrollar materiales basados en nanopartículas magnéticas para el almacenamiento de datos a altísima densidad, la lista es amplia. Obviamente que todas las aplicaciones de tipo médico tienen que pasar por periodos de prueba y ensayos clínicos muy exigentes, para asegurarse de que los nuevos materiales no tengan efectos secundarios perjudiciales.
En otros casos, la principal limitación es de tipo económico; hace falta desarrollar la tecnología hasta el punto en que asegure la rentabilidad para las industrias que las vayan a aplicar. Pero esto es una cuestión de tiempo.
Tan pronto como el mercado sea suficientemente amplio y se establezca la demanda, las aplicaciones irán apareciendo sin duda. Se dice que esta puede ser la Tercera Revolución Industrial.
Desde el punto de vista de la investigación no es de las más caras, ni mucho menos. En lo que respecta a la fabricación industrial, depende de los casos y de las áreas, pero se apunta a una producción realmente masiva y con unos costes de producción muy bajos. Este aspecto económico es algo muy distintivo en la Nanotecnología:
por la poca energía que consumen los dispositivos derivados y por la facilidad para situarlos en cualquier punto, se espera que acaben estando presentes en todos los objetos y materiales que nos rodean cotidianamente.
Además, hay que tener en cuenta que este tipo de materiales podrían tener efectos muy beneficiosos para el medio ambiente, precisamente porque producen efectos muy intensos con un consumo muy pequeño de materias primas y de energía.
Todo lo que uno pueda imaginar. Desde dispositivos nanométricos instalados en la ropa, que, por ej., detecten cambios de temperatura y, entonces, las cualidades del tejido se adapten, o detecten lluvia e igual, pase de comportarse de modo impermeable a permeable o cambien de color en función de la luz... Otro ejemplo práctico, que es real y que ya se ha experimentado, es un plástico que se auto-regenera cuando se rompe.
Su composición nanométrica está formada por esferitas de dos tipos: unas que contienen en su interior una resina y otras que contienen el catalizador correspondiente.
Pues bien, cuando se quiebra el plástico también se quiebran estas esferitas cuyos contenidos se mezclan igual que un pegamento epoxy. Piensen en la fatiga de los materiales que se utilizan en la aviación, por ej., y encontrarán una aplicación bastante evidente.
Otro ejemplo: dentro de un medicamento, un dispositivo que dosifique su administración controlando que el vertido se realice en un lugar localizado dentro del sistema circulatorio.
También en el caso de la Medicina, se espera poder producir sistemas que reparen lesiones (como tumores cancerosos) en los puntos específicos afectados del organismo, o sensores que detecten con gran sensibilidad y precisión la existencia de determinadas moléculas.
Todo esto involucra a las ciencias Química y Bioquímica, Biología Molecular y Física y a las tecnologías de la Ingeniería Electrónica y de Proteínas.
No obstante, el ejemplo más significativo está increíblemente extendido ya hoy en día: las cabezas lectoras de los discos duros actuales, que tienen un elemento sensor de un espesor nanométrico (de unas pocas capas atómicas). Esta tecnología ha permitido incrementar enormemente la densidad de almacenamiento de datos.
Es sin duda la ciencia ficción hecha realidad.
fuente: física hoy
