Nanotecnología

La idea de esta "chifladura" científica consiste en la manipulación misma de los átomos de la materia, una suerte de ingeniería molecular que se denomina "nanotecnología", que comprende básicamente un conjunto de técnicas que comparten el objetivo de hacer cosas cada vez más pequeñas, más allá de los límites físicos establecidos en los microchips (100 nanometros, o 100 millonésimas de un milímetro) aunque más grandes que un átomo (0,1 nanometros).

Sin embargo, lo que en principio parece ciencia ficción, nos lleva a recordar que hace sólo cuarenta años fue descubierta la estructura del ADN y que en la actualidad, los científicos ya pueden manipular genes con relativa facilidad y obtener resultados satisfactorios en el laboratorio. La nanotecnología puede utilizarse para investigación en ciencia de los materiales, física, química, biología y medicina. Además, se considera como una opción futura para el desarrollo de tecnología de ultra precisión, electrónica, fármacos inteligentes, tecnologías biomédicas, energía (nuevos materiales fotovoltaicos, baterías) y detección ambiental.

El papel de esta revista es un producto manufacturado (bueno, a menos que nos esté leyendo en nuestro sitio web...) y obviamente está compuesto por átomos, que son casi la unidad mínima de la materia hasta donde se sabe. Ahora bien, las propiedades de este papel dependen del modo en que esos átomos estén dispuestos. Cada vez que nuestros ancestros moldeaban con rudimentarias herramientas un trozo de piedra para obtener una punta de flecha, estaban modificando las moléculas de la piedra. Si Ud. se considera un ser avanzado intente redistribuir los átomos en un trozo de carbón y obtendrá un diamante (si lo logra, me avisa).

La nanotecnología consiste precisamente en modificar los átomos para fabricar productos. Sin embargo, los métodos de manufactura a nivel molecular son demasiado incipientes en la actualidad. Lo que hoy hacemos es mover grandes cantidades de átomos, billones de ellos, aún cuando trituramos o moldeamos la materia. Incluso si pensamos en un chip de silicio, su proceso de grabado alcanza líneas de tamaño menores a un micrón, lo que todavía es "grande" para hablar de nanotecnología. De lo que hablamos es de la manipulación de "objetos" en una escala de 10-9 (es decir, la millonésima parte de un milímetro) de tal modo que, átomos y moléculas queden cada uno en el lugar apropiado como siJ10 fueran bloques de un juego Lego. Esta tecnología permitiría hacer productos más livianos, resistentes, limpios, baratos y precisos.

Si a esta altura lleva horas tratando de mover los átomos de carbón para hacerse rico con diamantes, lamento decirle que ni en lo que le resta de vida podría lograrlo, porque los científicos todavía no consiguen encontrar una forma para "aguachar" una molécula, ni creen poder hacerlo hasta en varias décadas más.

La nanotecnología considera clave desarrollar algún método de "control posicional" para colocar las partes moleculares en los sitios correctos. Los procesos productivos a nivel industrial utilizan algún mecanismo que controle la posición de lo que se manipula durante la manufacturación y por supuesto, esto proporciona ventajas insoslayables. Esta necesidad de control implica desarrollar la robótica molecular, a través de artefactos a escala molecular que semejarían versiones muy pequeñas de sus contrapartes macroscópicas ordinarias.

Por otro lado, otro factor clave en el desarrollo de máquinas a este nivel consiste en la autoreproducción. Aunque normalmente se concibe la miniaturización de arriba a abajo, un aspecto crucial de la ingeniería molecular es la construcción controlada de materiales y dispositivos de abajo hacia arriba. Para llevar a cabo esto, son necesarios sistemas de manufacturación auto reproductivos, que sean capaces de hacer copias de sí mismos y fabricar productos útiles.

A pesar de las actuales líneas de investigación, no existe certeza de que las predicciones puedan llegar a ser realidad. Lo cierto es que tampoco hay una ley de la naturaleza que impida el desarrollo real de la nanotecnología.

En 1993, durante la Tercera Conferen-cia sobre Nanotecnología Molecular, los asistentes estimaron que el desarrollo de esta disciplina variaría entre el 2010 y el 2040. En la revista Wired de agosto de 1995, se le pidió a expertos que proporcionaran estimaciones respecto a la materialización de la investigación en nanotecnología. Aunque no se pueden tomar más que como un ejercicio de imaginación, de algún modo las consideraciones tienen bases plausibles. Los resultados promedio para la fecha en que existiría un ensamblador molecular se acercarían al año 2010, en tanto, el nanocomputador podría ser realidad en el 2040 y la reparación de células en el 2028. Pero los primeros productos comerciales comenzarían a ser una realidad tan sólo en el 2004.

"Algunos escenarios en los que la nanotecnología puede encontrar aplicaciones, incluyen impactos potenciales positivos y negativos sobre el medioambiente y la sociedad", señala en un informe Ineke Malsch, investigador participante del Institute for Prospective Technological Studies en el proyecto de nanotecnología. El autor admite que se podrían desarrollar fármacos inteligentes para dirigirlos a un determinado órgano o célula. Además, precisa que "la última tendencia es mejorar la conexión entre la biología estructural (es decir, el ADN) y el control de la materia a nivel molecular, incluyendo tanto beneficios potenciales como cuestiones éticas". Sin embargo, considera "más futurista" la idea de nanomáquinas programables muy pequeñas que podrían limpiar vertederos de residuos o las arterias humanas.

"No obstante -afirma Malsch-, en una etapa tan inicial de desarrollo, la tecnología que eventualmente emergería es enormemente especulativa. La investigación podría conducir a una mejor perspectiva de los posibles desarrollos y a articular la demanda y aumentar la aceptación de las aplicaciones de la nanotecnología, implicando los intereses potencialmente afectados".