La nanociencia y la nanotecnología, el gran reto del pequeño
2009/09/01 Pitarke, Jose M. - CIC nanoGUNEko zuzendaria eta Euskal Herriko Unibertsitateko Materia Kondentsatuaren Fisikako katedraduna Iturria: Elhuyar aldizkaria
Nanos significa enano en griego. Y el prefijo nano lo utilizamos para expresar mil millones. Según esto, el nanómetro es mil millones de metros, un millón de veces menos que el milímetro. El nanómetro es el tamaño aproximado de seis átomos de carbono o diez átomos de hidrógeno alineados. En esta escala tenemos átomos y moléculas, así como los sistemas biológicos más básicos. Por ejemplo, el diámetro de la doble hélice de la molécula de ADN es de 2 nm y los virus más comunes tienen un diámetro inferior a 100 nm.
A principios del siglo veinte, la hipótesis atómica estaba muy arraigada entre los científicos, pero los instrumentos que tenía el hombre entre manos (así como la longitud de onda de la luz) eran demasiado grandes para ver los propios átomos; según algunos científicos, al campo de los átomos sólo podía llegar la razón. Sin embargo, desde la década de los 80, hemos podido construir herramientas que permitan ver y tocar los átomos uno a uno (por ejemplo, el microscopio de túneles), y en ello radica en gran medida el nacimiento y desarrollo de la nanociencia y la nanotecnología.
Sin embargo, para que la nanotecnología avance no basta con ver y tocar átomos y moléculas. También debemos conocer bien las interacciones y la autoorganización entre átomos y moléculas. De hecho, las propiedades de la escala macroscópica y microscópica no pueden extrapolarse a la escala del nano. En la nanoescala (entre 0,1 y 100 nm), el marco conceptual es la mecánica cuántica, predomina la influencia de las superficies y las propiedades físicas y químicas, a diferencia de la macroescala, dependen del tamaño. Por ejemplo, el oro no es químicamente activo en macroescala, mientras que en la nanoescala puede tener una actividad catalítica enorme.
La nanociencia se basa en la observación y manipulación de átomos, la miniaturización y la fabricación de dispositivos de nanoescala y, lo que es muy importante, en la autoorganización de estructuras moleculares y supramoleculares. Los avances más significativos provienen de la combinación de estos tres ámbitos.
La capacidad actual de estructurar la materia en nanoescala nos traerá a la ingeniería molecular, con nanorobots, nanorobots y nanorobots, que actuarán de forma similar a las macromoléculas de biología molecular, la fabricación de materiales a medida, más allá de lo que la química convencional ha podido ofrecer, con un menor consumo de materia, energía y menos residuos. La nanotecnología será una de las claves del desarrollo sostenible.
Parece que no hay un sector que no se beneficie de la nanotecnología. En electrónica dispondremos de computadoras más rápidas, dispositivos electrónicos más pequeños y nuevos dispositivos de almacenamiento de memoria; se podrán sensorizar edificios y vehículos; se mejorará el transporte, aumentando las prestaciones de los combustibles y reduciendo los consumos y las emisiones de gases mediante el aligeramiento de los materiales; la medicina también puede tener un efecto notable: tendremos medicamentos más selectivos, nuevas terapias y mejores herramientas de diagnóstico.
Nanotecnología XXI. Será sin duda uno de los motores del crecimiento económico del siglo XX y uno de los pilares de la sostenibilidad que condicionará el futuro de la humanidad. Así, el Departamento de Industria, Comercio y Turismo del Gobierno Vasco acaba de poner en marcha el proyecto nanoBasque, dentro del Plan de Ciencia, Tecnología e Innovación 2010. NanoGUNE, centro de investigación cooperativa en nanociencias del País Vasco, inaugurado el pasado 30 de enero, es el pilar fundamental de la iniciativa nanoBasque. El centro de investigación NanoGUNE ha nacido con el objetivo de realizar una investigación de excelencia mundial en nanociencia y nanotecnología y de crear una sólida comunidad de conocimiento, transferir los resultados de la investigación en nanociencia al tejido industrial vasco y mejorar la competitividad del tejido industrial vasco, así como aumentar el crecimiento económico de Euskal Herria. A día de hoy, en nanoGUNE nos hemos asociado a las áreas de investigación de nanomagnetismo, nanoóptica, auto-ensamblaje, nanobiotecnología y nanodispositivos.
Por último, diré que uno de los retos de nanoGUNE es la socialización del conocimiento científico. En este sentido, junto con el Donostia International Physics Center, celebraremos del 28 al 30 de septiembre en el Kursaal de San Sebastián el evento denominado AtombyAtom. Prestigiosos investigadores punteros (tres Premios Nobel, entre otros) que han desempeñado y están desempeñando un papel fundamental en el nacimiento y desarrollo de la nanociencia, impartirán por las tardes conferencias en el ámbito de la nanociencia y la nanotecnología, dirigidas al conjunto de la sociedad. A estas sesiones de la tarde podrán asistir todas las personas inscritas en atombyatom.nanogune.eu.
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