Nanotecnología: la tecnología de lo pequeño

Se denomina Nanotecnología al conjunto de técnicas desarrolladas para la manipulación de objetos cuyas dimensiones típicas son del orden del nanómetro (una millonésima de milímetro). Como este es el tamaño típico de un átomo, la tecnología nanométrica implica también la manipulación unitaria de átomos y el ingreso de técnicas al dominio de la mecánica cuántica, cuyas reglas rigen este mundo.

Los átomos, objetos de la nanotecnología, son unidades comunes a las áreas de estudio de la física, la química y la biología. Las tres, junto a la ingeniería, aportan objetivos, ideas y técnicas propias que sumadas han generado un área de estudio y de desarrollo de tecnología con aplicaciones que parecen estar en su infancia y que ya impactan en áreas como la electrónica, la medicina y la farmacología. 


En una conferencia impartida en 1959, por uno de los grandes físicos del siglo pasado, Richard Feynman auguraba una gran cantidad de nuevos descubrimientos si se pudieran fabricar materiales de dimensiones atómicas o moleculares. Hubo que esperar varios años para que el avance de las técnicas experimentales, culminando en los años 80 con la aparición de la Microscopía Túnel de Barrido (STM) o de Fuera Atómica (AFM) hicieron posible primero observar los materiales a escala atómica y después, manipular átomos individuales. 


Su impacto en la vida moderna aun parece una historia de ciencia ficción. Fármacos que trabajan a nivel atómico, microchips capaces de realizar complejos análisis genéticos, generación de fuentes de energía inagotables, construcción de edificios con microrrobots, combates de plaga y contaminación a escala molecular, son sólo algunos de los campos de investigación que se desarrollan con el uso de nanotecnología, conocimiento que permite manipular la materia a escala nanométrica, es decir, átomo por átomo. 

Considerado por la comunidad científica internacional como uno de los más innovadores y ambiciosos proyectos de la ciencia moderna, la nanotecnología tiene su antecedente más remoto en un discurso pronunciado en diciembre de 1959 por el físico Richard Feynman, ganador del Premio Nobel, quien estableció las bases de un nuevo campo científico.


Vinculado a la investigación científica desarrollada por las principales instituciones públicas de educación superior, la nanotecnología fomenta un modelo de colaboración interdisciplinario en campos como la llamada nanomedicina (aplicación de técnicas que permitan el diseño de fármacos a nivel molecular), la nanobiología y el desarrollo de microconductores.


Uno de los avances más espectaculares llevados a cabo en Física e Ingeniería en años recientes es el experimentado en nanotecnología: la habilidad de diseñar, controlar y modificar materiales a escala cuasi microscópicos o mesoscópicos: la nanotecnología nos promete la posibilidad, largamente soñada, de influir en las propiedades de los materiales con el fin de producir materiales inteligentes para todo tipo de aplicaciones.


Es ahora frecuente ver en las más prestigiosas revistas científicas reportes sobre avances en diseño de microcircuitos, microestructuras artificiales y máquinas microscópicas. Ahora es posible el crecimiento sistemático y controlado de pequeñas estructuras artificiales compuestas de varias capas delgadas de materiales diferentes, algunos de unos pocos átomos de ancho, mediante técnicas especiales, como los haces moleculares epitaxiales.


La opinión pública y la dirigencia política desconocen casi por completo el desafío de las nanotecnologías, portadoras de muchas más esperanzas  y peligros que todas las tecnologías hasta hoy conocidas. Su difusión potencial preocupa a los ciudadanos, mientras que las industrias prometen el advenimiento de materiales milagrosos. Como ya ocurrió con los organismos genéticamente modificados, el ritmo de desarrollo de sus aplicaciones es más rápido que el control de los peligros que encierra.

¿Qué tiene en común un neumático inteligente y una crema de sol milagrosa? ¿O una prenda de vestir isotérmica, cuyo color cambia con nuestro humor, y una pintura resistente a las manchas? ¿O un acero tan liviano como el plástico y un interruptor sin cable?  ¿O las medias que no toman olor y la destrucción selectiva de una célula cancerosa? En todos los casos se trata de aplicaciones de la nanotecnología. 


Hoy se sabe como producir esos objetos, cuyo tamaño está en el orden del millonésimo de mmilímtero. Construidos por una pequeña cantidad de átomos o de moléculas, están dotados de extraordinarias características físicas, químicas o biológicas que les otorgan resistencia, flexibilidad, liviandad y capacidad de almacenamiento de información. Esta confluencia de la materia,  la electrónica y la biología se presta a aplicaciones informáticas, industriales, ambientales y médicas.


Científicos rusos han desarrollado una sustancia universal denominada nanomembrana que cicatriza las heridas graves y las quemaduras de diferentes grados sin causar sensaciones dolorosas y después se deshace fácilmente sin dejar marcas.


Los investigadores de la Universidad Estatal de Sáratov, junto con los especialistas de de la empresa Rusmarko, han logrado obtener una nanofibraespecial, tras tratar los hilos de biopolímetro quitosano con un campo eléctrico. El resultado produjo una forma de quitosano que permite utilizar sus cualidades al máximo.


Los hilos, 200 veces más finos que un cabello humano, pueden ser empleados en diferentes ámbitos. Se pueden hacer vendajes que reducirán el plazo de cicatrización de las heridas más graves, dado que la célula expuesta a la nanomembrana se aclimata y empieza a crecer. Además la biomateria se deshace fácilmente, sin causar sensaciones dolorosas al paciente.  

Esta revolución plantea una cantidad infinita de preguntas. Los industriales, tras el escándalo del amianto y el rechazo de los Organismos Géneticamente Manipulados, tratan de desactivar las objeciones críticas mediante una concentación con algunos grupos ciudadanos. Pero el argumento que plantea que ya vivimos en medio de nanopartículas aparentemente inofensivas, no basta para cerrar el debate sobre el peligro sanitario, y menos aun, sobre los riesgos para la libertad.


A mediados del 2006 ya se contaban con unos 700 productos que contenían componentes nanométricos y 1400 clases de nanopartículas  vendidas por unos 50 productores. A pesar de la creación de grupos de trabajo y de la organización de debates públicos en todo el mundo, el control de riesgos, por la vía de normas, leyes y obligación de transparencia , parece muy retrasado con respecto al ritmo de desarrollo de las aplicaciones que, por otra parte, son muchas veces desconocidas por razones de secreto industrial, y sobre todo, militar.


El riesgo para la libertad parece mucho mayor que el de la toxicidad, porque con la genealización de nanochips se corre el riesgo de relanzar la tentación de Fausto, de crear el ser perfecto, de buen desempeño y alta resistencia. La difusión de partículas inteligentes también puede servir para la vigilancia del medio ambiente, para la marcación antirrobo, para los sistemas de información militar o para la acción de los terroristas, de sectas y de Estados canallas.


Como con los organismos genéticamente modificados, que se imponen, a pesar de las dudas y de las moratorias locales, las nanociencias llaman a la construcción de un sistema de responsabilidades entre quien toma las decisiones políticas, el científico, el industrial y el ciudadano. Confirman asimismo que un Estado no puede (en el supuesto de querer hacerlo) adoptar por sí solo el principio de la protección máxima, sin correr el riesgo de ver que los demás acaparen patentes y mercados. Se plantea así la cuestión del crecimiento, de las desigualdades de quienes dominan esta arma económica suprema y quienes no pueden hacerlo.