Nanotecnología

Concepto

La nanotecnología se define como el conjunto de técnicas que estudian, manipulan y obtienen de manera controlada materiales, sustancias y dispositivos de dimensiones nanométricas. El prefijo “nano” proviene del latín “nanus” de significado “enano”. En ciencia y tecnología “nano” quiere decir 10^-9, es decir, una milmillonésima parte (0,000000001). Un nanómetro (nm) es, por tanto, la milmillonésima parte de un metro, lo que equivale a un tamaño decenas de miles de veces más pequeño que el diámetro de un cabello humano.

Aunque ya en 1959 el Premio Nobel en Física Richard P. Feynman apuntó en un famoso discurso “There is plenty of room at the bottom” las posibilidades que encierra trabajar a estas escalas, fue realmente en el año 1981 cuando, con la invención del microscopio de efecto túnel por Binnig y Rohrer, se asiste al verdadero nacimiento de la nanotecnología y la nanociencia.

¿Por qué trabajar a nanoescala resulta tan disruptivo?

Por un lado, el reducido tamaño explica su capacidad para insertarse en multitud de dispositivos y procesos, adquiriendo un carácter casi ubicuo, y afectando a prácticamente todas las facetas de la actividad humana, desde la medicina hasta la generación de energía. Pero por otro, y esta es quizás la faceta más relevante, es que los materiales se empiezan a comportar de manera distinta cuando se estudian a nanoescala, es decir, cambian sus propiedades, como por ejemplo la resistencia, la dureza, la conductividad, el color, la fuerza, etc. La razón radica en el hecho de que los materiales a granel contienen miles de millones de átomos, mientras que a nanoescala, como mucho, unos cuantos miles. Así, por ejemplo, el oro, que no es catalizador para las reacciones químicas, cuando se profundiza a nivel de nanoescala empieza a funcionar como catalizador, haciendo cosas que a granel no hacía; también cambia su color, pasando del tradicional color dorado al anaranjado, cuando la escala es de 100 nanómetros, o verde, cuando es de 50 nanómetros. Además, la nanoescala es el punto adecuado donde los sistemas artificiales pueden interaccionar con las moléculas y los sistemas biológicos, lo que genera también enormes posibilidades de desarrollo.

La nanotecnología ofrece oportunidades indudables orientadas a mejorar la calidad de vida y el día a día de las personas y da respuestas a algunos de los principales retos a los que estas se enfrentan, como el envejecimiento, un uso de recursos más eficiente o el mismo cambio climático.

Una de las parcelas donde, en mayor medida, se sentirán los efectos de la nanotecnología es la medicina, dado que los tratamientos podrán ser más personalizados, más preventivos y menos invasivos, gracias a la utilización de sensores y dispositivos instalados en los cuerpos.

El propio hogar también se verá transformado por la irrupción de la nanotecnología, que permite la obtención de nanomateriales con un poder aislante mucho mayor, la utilización de ventanas termocrómicas que convierten luz solar en electricidad, o agua filtrada a través de membranas a nanoescala que eliminan todo tipo de impurezas. También la ropa adquirirá una nueva dimensión, ya que no ensuciará o podrá lavarse más de cien veces sin perder sus propiedades, gracias al poder de las partículas para cambiar las propiedades de los tejidos. Estos son tan solo algunas de las aplicaciones reales y relativamente próximas de una tecnología que, a pesar de ser ubicua, lo hace de manera sigilosa, eficiente y aportando un gran valor añadido desde el punto de vista de la sostenibilidad.