La nanotecnología a fondo

A pesar que la mayoría de las personas en el mundo ignoran cuál es el verdadero concepto que existe detrás de la llamada nanotecnología, lo cierto es que poco a poco esta no tan nueva concepción va acaparando espacio en nuestro entorno, y los desarrollos en torno a este campo posibilitan mejoras increíbles en los más diversos sectores relacionados con las tecnologías.

Quizás podemos haber oído hablar de modelos de microprocesadores desarrollados con nanotecnología que permiten alcanzar grandes velocidades de procesos al tiempo que ocupan un espacio significativamente reducido y consumen poca cantidad de energía. Ese es quizás uno de los ejemplos más citados dentro del terreno de la nanotecnología, pero lo cierto es que hoy estamos rodeados por las innovaciones en este campo, a punto tal que por ejemplo en la medicina se han podido desarrollar nanopartículas que logran combatir células cancerosas.

La aplicación actual de la nanotecnología es muy significativa, a pesar que es probable que lo ignoremos, al tiempo que el futuro promisorio de estas innovaciones conducen al hecho que muchos expertos aseguran que la nanotecnología podría llegar a convertirse en el eje de la próxima revolución industrial. Es que en realidad las posibilidades que ofrece el universo microscópico de la nanotecnología para la ciencia y la industria actual son inmensas.

Pero ¿cuál es el principal motivo de ello? Básicamente, podríamos decir que una de las grandes ventajas que posee intrínseca la nanotecnología guarda relación con el hecho que permite modificar la estructura molecular de los materiales para crear objetos inteligentes, y en ello reside que actualmente las aplicaciones, productos y materiales que pueden desarrollarse a partir del concepto de nanotecnología sean realmente revolucionarios.

En este sentido, cabe destacar que mientras se continúa con profundas investigaciones para desarrollar cada vez más aplicaciones de nanotecnología, como por ejemplo sondas espaciales para visitar planetas lejanos, simultáneamente ya existen productos en el mercado que pueden ser considerados nanotecnológicos, que básicamente se trata de productos ya existentes que han sido mejorados gracias a la nanotecnología.

Así podemos encontrar hoy por ejemplo la aparición de componentes de computadora que han sido diseñados en base a la nanotecnología, y cuya principal característica reside en el hecho que se trata de componentes más pequeños elaborados con materiales que brindan un mayor rendimiento. Se suma a estas bondades que en general se reducen los costos de fabricación.

Es por todo ello que no caben dudas que la nanotecnología llegó para quedarse y convertirse en uno de los pilares del desarrollo tecnológico e industrial de las próximas décadas. De esta forma, con el paso de los próximos años, veremos como la evolución de la nanotecnología y los desarrollos en torno a ella irán modificando los paradigmas actuales no sólo a niveles corporativos y empresariales, sino en nuestra propia vida cotidiana.

Te invitamos en este artículo a repasar algunos de los aspectos básicos en torno a la nanotecnología, donde podremos tener un acercamiento a las distintas aplicaciones actuales y analizar el futuro que nos depara.

Que es nanotecnología?

Si buscamos una definición exacta de nanotecnología, podemos decir que se trata de un conjunto de disciplinas del ámbito científico y de la ingeniería que dan como resultado diversas construcciones tecnológicas, las cuales tienen la particularidad de ser de reducido tamaño físico, por lo cual sus dimensiones deben medirse en nanómetros o mil millonésimas de metro. Es decir que en líneas generales, la nanotecnología es la ciencia y la creación de materiales a nivel molecular.

En este contexto, debemos decir que el principal objetivo de la nanotecnología es el control preciso de la estructura de la materia. A partir de lograr este cometido, se hace posible utilizar la nanotecnología para diversos fines, principalmente para poder diseñar y fabricar pequeños dispositivos, entre los que se incluyen los desarrollos más innovadores del campo de la informática.

Durante siglos y décadas el hombre ha eludido las beneficiosas propiedades que posee la construcción a nanoescala, y es por ello que recién en los últimos años la nanotecnología se ha convertido en el objetivo de miles de desarrollos, debido al enorme valor intrínseco que posee este tipo de diseño y fabricación, donde parece que no existieran límites en la relación entre tamaño, potencia y cualidades.

Un ejemplo muy claro del gran valor que posee la nanotecnología podemos encontrarlo en el mundo de la denominada nanorobótica aplicada al campo de la medicina. En este sentido, se ha estado trabajando durante décadas en el desarrollo de nanorobots o robots microscópicos, que pueden llegar a ser incluso más pequeños en ancho que un mechón de cabello humano, con los cuales es posible explorar el cuerpo humano sin resultar un análisis invasivo, y claro está permitiendo acceder a mayor cantidad de datos que podrían brindar un diagnóstico casi exacto.

En función de poder desarrollar materiales más fuertes y con menor tamaño a través de la nanotecnología, es posible la creación de pequeñas estructuras para maquinarias, como sucede en el mundo de la computación, donde la nanotecnología se está convirtiendo en la estrella de los diseños. Un ejemplo concreto de ello son los revolucionarios transistores de computadoras desarrollados con los parámetros de la nanotecnología, que pueden brindar una notable potencia y durabilidad en un tamaño realmente reducido, ya que están siendo diseñados para maximizar el espacio disponible.

Es por ello que podemos asegurar que sin dudas la miniaturización de las estructuras de circuitos es un hecho concreto, que además parecer no tener límites en cuanto a la reducción en escala de los componentes.

Por todo ello, podemos asegurar que sin lugar a dudas la nanotecnología puede ser utilizada para mejorar las condiciones de vida de las personas en diferentes aspectos, incluyendo los desarrollos médicos que tendrían un impacto directo en la salud de los individuos. Al mismo tiempo, la nanotecnología puede utilizarse para mejorar las condiciones del planeta que habitamos, y permitir la construcción de robots, maquinarias y estructuras más económicas.

Claro está que en las manos equivocadas, la nanotecnología representa también un peligro, ya que puede emplearse para desarrollar equipamientos bélicos de gran poder letal, como así también en construcciones que podrían llegar a dañar el medio ambiente.

Objetivos de la nanotecnología

Hasta aquí hemos podido ver que la nanotecnología se centra en las investigaciones y aplicaciones que apuntan a la creación y el desarrollo de nuevas estructuras, productos y sistemas complejos a escalas diminutas, lo cual sin dudas representa un enorme avance en el mundo industrial como así también en el sector de la salud.

Ahora bien, también debemos tener en cuenta que la nanotecnología se basa en tres objetivos fundamentales, los cuales detallamos a continuación:

• Colocar cada átomo en el lugar adecuado.
• Conseguir que casi cualquier estructura sea consistente con las leyes de la física y la química que es posible especificar a nivel atómico.
• Lograr que los costos de fabricación de esos productos y estructuras no superen el costo de materias primas como así tampoco el consumo de energía que debe emplearse en el proceso de fabricación.

Diferencia entre la nanotecnología y la nanociencia

Para poder adentrarnos en la diferencia que existe entre los conceptos de nanotecnología y nanociencia, lo primero que debemos tener en claro es que “nano” es un prefijo que proviene del término griego “nanos”, que básicamente significa “enano”. Además, como ya hemos mencionado más arriba, un nanómetro equivale en proporción a una mil millonésima parte de un metro.

Con estos aspectos claros, debemos decir que la nanotecnología no es lo mismo que la nanociencia, aunque por supuesto ambos concepto se encuentra relacionados estrechamente, dependiendo en muchos casos uno del otro, y ese es fundamentalmente el motivo por el cual muchos confunden la nanotecnología y la nanociencia considerando que son lo mismo.

Cabe destacar entonces que la nanociencia se refiere específicamente a estudiar todos aquellos objetos que presentan la característica de ser realmente pequeños, que se miden en nanómetros. Por el contrario, la nanotecnología es una disciplina que consiste en el desarrollo, la manipulación, la aplicación y la utilización concreta y real de esos objetos que poseen tamaño nanométrico. Con ellos, la nanotecnología desarrolla diseños que son propias de las diversas aplicaciones de la nanotecnología.

Un ejemplo claro de ello que podríamos citar serían los estudios y análisis previos que se realizan para llevar a cabo desarrollos de nanoróbotica. Ese segmento estaría a cargo de la nanociencia. Luego de ello la nanorobótica hace uso de la nanotecnología precisamente para poder fabricar robots microscópicos que deben medirse en nanómetros.

En este caso, es importante aclarar que se utiliza la nanoescala tanto en la nanociencia para estudiar el comportamiento de los objetos microscópicos, como en la nanotecnología para diseñar y desarrollar dichos objetos. Para todo ello es necesario utilizar equipamiento especial, ya que a simple vista es imposible que una persona pueda observar y trabajar sobre elementos a nanoescala.

Tengamos en cuenta que un nanómetro es extremadamente pequeño, y como referencia de ello podemos mencionar que si tomamos una hoja de papel de un grosor estándar, ese grosor podría llegar a tener una medida de 0.009906 centímetros o 0.0039 pulgadas, lo cual equivale aproximadamente a 100.000 nanómetros. Y es por ello que tanto en la nanotecnología como en la nanociencia, que son en definitiva campos interdisciplinarios, se combinan elementos propios de la física, la química y la biología.

Historia de la nanotecnología

A pesar que la nanotecnología y la nanociencia nos resulten conceptos modernos e inexplorados, lo cierto es que desde hace cientos de años que los seres humanos hemos estado haciendo uso de ambas disciplinas sin saberlo. Un claro ejemplo de ello ha sido la utilización del acero en las más diversas aplicaciones, como por ejemplo para fabricar barcos, estructuras de edificios, utensilios, herramientas y demás, ya que el acero resulta de una mezcla de varios metales, los cuales deben transformarse a nivel atómico a través de la fundición de los mismos.

No obstaste, no hace mucho que se ha comenzado a hablar de nanotecnología. Pero, ¿cuándo realmente se ha comenzado a utilizar el término de nanotecnología? Para responder a esa inquietud debemos decir que puede rastrearse el uso del término por primera vez en el año 1959, cuando el físico Richard Feynman en una conferencia destacó los beneficios que podrían tener en los desarrollos tecnológicos el uso de elementos de pequeña escala.

No obstante, Feynman no se refirió a sus conceptos directamente con el término de nanotecnología, sino que fue Norio Taniguichi de la Universidad de Ciencias de Tokio quien en el año 1974 comenzó a difundir el término, ya que ese año el especialista lo utilizó para describir procesos de semiconductores usando la medida del nanómetro.

En aquel momento, Taniguichi definió a la nanotecnología como “el procesamiento de la separación, consolidación y deformación de materiales por un átomo o una molécula”. Tengamos en cuenta que la palabra nanotecnología incluye el prefijo “nano”, que como ya mencionamos proviene de la palabra griega “nanos” que significa “enano”, por lo que en definitiva la nanotecnología desde sus comienzos siempre apuntó a todos aquellos desarrollos tecnológicos que funcionan a nivel manométrico.

En 1981, Binnig y Rohrer de IBM inventaron el microscopio de sonda de barrido, el cual permite visualizar los átomos en la superficie de los objetos, con lo cual sin dudas la nanotecnología se convirtió en algo tangible.

Luego a finales de la década de 1980 comenzaron a explorarse cada vez más las posibilidades que brindaban las técnicas para comenzar a implementar el diseño y desarrollo de la nanotecnología. Así fue que para el nuevo siglo comenzaron a conocerse por ejemplo los chips de computadora, basados en desarrollos de nanotecnología, los cuales hoy se superan día a día y han comenzado a formar parte de la vida cotidiana de las personas en todo el mundo, en las más diversas aplicaciones y usos.

Las nanopartículas

Si hablamos de nanotecnología no podemos pasar por alto el término nanopartícula, la cual podemos definir como una partícula ultrafina que posee una dimensión entre 1 a 100 nanómetros, que como ya mencionamos un nanómetro equivale a una mil millonésima parte de un metro. Es por ello que las nanopartículos son aquellas partículas que se utilizan por ejemplo en el ámbito de la nanorobótica actual, que hace uso de la nanotecnología con el fin de poder diseñar y fabricar robots microscópicos.

Debido a las características que reúnen las nanopartículas, en general los científicos que trabajan en nanociencia y nanotecnología están atentos al comportamiento de estas partículas microscópicas, ya que en la mayoría de los casos presentan propiedades únicas, que incluso pueden llegar a mostrar diferencias con las partículas más grandes que componen el mismo material.

Cabe destacar que estas diferencias en general se deben a efectos del tamaño cuántico. Esto se debe al hecho que básicamente cuando el tamaño físico de una partícula es similar a la longitud de onda de un electrón, pueden resultar diferencias notables en la relación entre voltaje y conductancia, en comparación al comportamiento de las partículas que son propias de escalas de mayor tamaño.

Un claro de ejemplo de ello es lo que sucede con la plata, la cual se trata de un material en mayor medida inerte cuando se lo observa en grandes cantidades, pero lo cierto es que evaluado a nanoescala, las nanopartículas que lo componen muestran propiedades catalíticas únicas, y en este caso puede ser utilizado como antibiótico.

Es por ello que en base a las posibilidades que ofrecen las nanopartículas, la nanotecnología hace uso de esas propiedades únicas que en escala diminuta presentan las nanopartículas que componen un objeto o un material para poder desarrollar sistemas que funcionen a nivel molecular y atómico, e incluso el desarrollo de dispositivos complejos que son creados para poder funcionar a nivel microscópico.

Tipos de nanotecnología

Dentro de la nanotecnologías podemos encontrar una clasificación de tipos de nanotecnología, que por lo general surgen de dos grandes grupos. De acuerdo a ello, las nanotecnologías se clasifican por un lado según su técnica de aplicación, y por otra parte de acuerdo al medio en el que actúan.

A su vez, teniendo en cuenta estos parámetros las nanotecnologías pueden dividirse en distintos tipos, que pasaremos a detallar a continuación.

Tipos de nanotecnología según su técnica de aplicación:

• Top Down: Conocida como nanotecnología descendente, es decir de arriba hacia abajo, en este caso los mecanismos y las estructuras se miniaturizan a escala nanométrica, que por lo general es de 1 a 100 nanómetros de tamaño. Este tipo de nanotecnología suele ser la más frecuente en la actualidad, ya que podemos encontrar sus desarrollos incluso en productos de consumo masivo, como es el caso de la electrónica, en la cual la miniaturización domina cada vez más el mercado.
• Bottom Up: Se trata del tipo de nanotecnología denominada ascendente, debido a que en este caso se da de abajo hacia arriba. En este caso se comienza el proceso con una estructura nanométrica como una molécula, y mediante un procedimiento de auto ensamblado o montaje se genera un mecanismo de mayores dimensiones. Los expertos consideran que este es el enfoque más correcto y verdadero de la nanotecnología.

Tipos de nanotecnología según el medio en el que se desarrollan:

• Nanotecnología seca: Este tipo de nanotecnología se aplica a la fabricación de estructuras con materiales inorgánicos, es decir que con ella es posible elaborar estructuras en materiales como el silicio, el carbón y distintos metales que no trabajan con la humedad.
• Nanotecnología húmeda: Esta nanotecnología está basada en los sistemas biológicos que existen en un entorno o ambiente acuoso. En este caso se incluyen por ejemplo el material genético, membranas, enzimas y otros componentes celulares.
• Nanotecnología seca y húmeda: Como su nombre lo indica se trata de una variante que combina la nanotecnología seca con los basamentos de la nanotecnología húmeda, es decir que resulta de fusionar la biología y los materiales no biológicos para desarrollar elementos de nanotecnología en áreas muy específicas.

Además de estos grupos, existen dos grandes tipos más de nanotecnologías, relacionadas y clasificadas en función del campo en el que se trabaja la nanotecnología, por lo que también no podemos dejar de mencionar la nanotecnología computacional y la nanotecnología avanzada.

• Nanotecnología computacional: Este tipo de nanotecnología permite trabajar el modelado y la simulación de estructuras complejas a escala nanométricas, por lo cual en este caso es posible manipular átomos y para ello se utilizan los llamados nanomanipuladores, que son controlados por computadoras.
• Nanotecnología avanzada: Este tipo de nanotecnología es conocida como la fabricación molecular, y es por ello que se trata de un término atribuido a la ingeniería en nanosistemas, es decir al desarrollo de maquinarias a escala nanométrica que son capaces de operar a escala molecular. En este caso, los productos fabricados se diseñan y se construyen a partir de átomos.

Aplicaciones y ejemplos de la nanotecnología

Como hemos visto hasta aquí, cuando hablamos de nanotecnología nos referimos al estudio, el diseño, la creación, la manipulación y la aplicación de diversos materiales, aparatos y sistemas funcionales que resulta de la posibilidad de controlar la materia a nanoescala. Asimismo, el concepto incluye por supuesto la exploración de todos los fenómenos relacionados a la materia en su estado de nanoescala.

Tengamos en cuenta que como hemos mencionado más arriba, en los procedimientos en los cuales se manipula la materia a escalas minúsculas de átomos y moléculas, es posible que se desarrollen y se hallen fenómenos y propiedades totalmente nueva de esos materiales de origen. Y es precisamente por este motivo que los científicos que trabajan en el campo de la nanotecnología lo hacen con el objetivo central de crear materiales, aparatos y sistemas innovadores y poco costosos, cuya principal característica reside en que poseen propiedades únicas.

Ahora bien, en la actualidad con los grandes desarrollos que ha habido dentro del ámbito de la nanotecnología podemos encontrar las más diversas aplicaciones y citar gran cantidad de ejemplos de su utilización en el mundo cotidiano y de forma tangible, y al mismo tiempo las aplicaciones de la nanotecnología parecen no tener límites hacia el futuro. A continuación repasaremos precisamente las aplicaciones y los ejemplos de hoy en día más comunes de la nanotecnología.

Aplicaciones de la nanotecnología

A pesar que hasta no hace mucho la nanotecnología era considera por muchos como un tema de ciencia ficción, lo cierto es que gracias a los desarrollos constantes, cada vez se hace más presente la nanotecnología en nuestra vida cotidiana, y es por ello que hoy podemos encontrar nanotecnología aplicada en una enorme cantidad de ámbitos, ya que lo cierto es que la nanotecnología posee infinitas aplicaciones.

En líneas generales, podemos encontrar aplicaciones de la nanotecnología en campos como la física, la química, la medicina, la ingeniería, la mecánica, medio ambiente, comunicación, computación, en la tecnología militar, entre otros. No obstante, dentro de lo que corresponde al ámbito industrial, podemos encontrar tres grandes áreas correspondientes a la nanotecnología, en principio aquella relacionada a los nanomateriales, por otro lado la nanotecnología que apunta hacia los nanointermediarios y por último la que finalmente se concreta en el desarrollo final con resultados de nanoproductos.

A lo largo de los últimos años, a partir que la nanotecnología fue considerada como la solución a grandes inconvenientes del mundo actual, los desarrollos y las aplicaciones de la nanotecnología fueron avanzando exponencialmente. Es por ello que hoy podemos encontrar la nanotecnología aplicada a los más diversos sectores.

Uno de los más destacados es sin dudas la medicina, donde el uso de las nanotecnologías ha permitido lograr enormes avances médicos, sobre todo en el ámbito del diagnóstico. Entre otras cosas, en el mundo de la medicina, la aplicación de la nanotecnología ha permitido alcanzar un sistema complejo para la identificación de ADN, con lo cual también es posible detectar secuencias genéticas.

En cuanto a los sectores industriales, la nanotecnología ha encontrado en los últimos años una enorme variedad de aplicaciones concretas, que pueden hallarse en áreas tales como la electrónica, la energía, la biomedicina, el medio ambiente, los productos alimenticios, los productos textiles, entre otros, y es por ello que en el mundo industrial las aplicaciones de la nanotecnología son de lo más diversas y prácticamente con posibilidades infinitas.

Grandes avances se han logrado también con la nanotecnología aplicada tanto a la robótica como a las comunicaciones, y por supuesto en el ámbito informático. Sobre este último, en los últimos años hemos podido comprobar cómo gracias al desarrollo de nuevos elementos basados en nanotecnología ha sido posible reducir el tamaño y el costo de los componentes de computadoras, televisores LED y teléfonos celulares, entre otros dispositivos, al tiempo que se incrementa el potencial y rendimiento de esos elementos.

Es que lo cierto es que la aplicación de la nanotecnología a los campos de desarrollo reportan significativos beneficios, debido a que con el uso de la nanotecnología en la fabricación de materiales es posible alcanzar un notable aumento en la calidad de los productos resultantes, pudiendo hacerlos más ligeros, eficientes y más potentes.

De acuerdo a la evolución que han tenido las distintas aplicaciones de nanotecnología en las últimas décadas, se estima que la primera generación de nanotecnología se inició en el año 2000, en el momento en que se aplicó la nanotecnología para incrementar el efecto de productos cotidianos como protectores solares y pelotas de golf.

Continuando con los desarrollos, podemos situar a la segunda generación de la aplicación de la nanotecnología en el año 2005, a partir de lo cual las aplicaciones y usos de nanotecnología se expandieron significativamente, ya que entre otras cosas se comenzó a emplear la nanotecnología para la producción de transistores, medicamentos, productos químicos y sensores biológicos.

Luego de ello, a partir del año 2011 podemos decir que las aplicaciones de la nanotecnología y sobre todo su investigación se ha empleado para ser utilizada en el desarrollo y creación y prácticamente cualquier cosa, desde componentes para teléfonos celulares o la fabricación de ropa inteligente, hasta incluso los más revolucionarios tratamientos contra el cáncer y la futura exploración espacial y nanorobots.

Si bien son muchos los productos de nanotecnología que actualmente se hallan en una etapa conceptual y de prototipo, lo cierto es que hoy se está realizando una inversión muy fuerte e importante en poder ampliar las investigaciones y las aplicaciones concretas y reales de la nanotecnología.

En este sentido, de acuerdo a los expertos, las aplicaciones más prometedoras de la nanotecnología son el almacenamiento, producción y conversión de energía, el armamento y sistemas de defensa, la producción agrícola, el tratamiento y remediación de aguas, el diagnóstico y tratamiento de enfermedades, los sistemas de administración de fármacos, el procesamiento de alimentos, la reducción de la contaminación atmosférica, la construcción, la monitorización de la salud, la detección y control de plagas, el control de desnutrición en lugares pobres, la informática, los alimentos transgénicos, los cambios térmicos moleculares, entre otros.

Ejemplos de nanotecnología

A partir de concretarse la posibilidad de generar desarrollos a través de la nanotecnología, y gracias al aumento en las aplicaciones de la nanotecnología que con el paso de las décadas ha sido notable, podemos encontrar cientos y miles de ejemplos de la nanotecnología aplicada.

Como hemos visto, las aplicaciones de la nanotecnología son múltiples, y lo cierto es que el futuro que se avizora en este ámbito podría no tener límites. Por ello existen un sin número de ejemplos que podríamos citar para cómo la nanotecnología se ha vuelto parte cada vez más importante de nuestra vida cotidiana.

Hoy en día, podemos encontrar desarrollos de nanotecnología en diversos diseños de elementos para la medicina, principalmente en relación al campo del diagnóstico, y al mismo tiempo se han desarrollado productos que permiten la gestión medioambiental como así también la fabricación de productos químicos y farmacéuticos, y que además han permitido mejorar las técnicas fotovoltaicas para fuentes de energía renovable.

Podemos también encontrar la nanotecnología en productos desarrollados en las industrias aeronáutica, automóvil, alimenticia, textil, informática y demás. A continuación listamos algunos de los ejemplos más conocidos e interesantes de productos y elementos que han podido ser desarrollados en base a los conceptos planteados por la nanotecnología.

En la industria textil podemos encontrar por ejemplo la creación de tejidos inteligentes, tejidos autolimpiantes, repelentes de manchas, tejidos que cambian de color, tejidos que ajustan la temperatura. En la industria agrícola se ha utilizado la nanotecnología para la fabricación de plaguicidas, pesticidas y fertilizantes, nanosensores para detección de aguas subterráneas, concentración de nutrientes y demás.

Dentro de la industria ganadera se está utilizando la nanotecnología y las investigaciones sobre nanopartículas para el desarrollo de medicamentos para el ganado, nanosensores que permtiten detectar enfermedades. En la industria alimenticia se han creado, entre otras cosas, sensores alimenticios, nanoenvases y demás, mientras en que la industria farmacéutica se diseña nanofármacos.

Dentro del ámbito la de la salud, la nanotecnología posee un futuro muy alentador, ya que se trabaja en la posibilidad de la realización de nanocirugías mediante robots, como así también en el desarrollo de nanotratamientos para enfermedades incurables y la creación de nanovacunas.

Hoy podemos encontrar ejemplos de nanotecnología en componentes de informática que permiten un mejor rendimiento de los equipos informáticos a un menor costo y a un reducido tamaño, pero además se están utilizando tecnologías visuales que han permitido el diseño de pantallas táctiles más ligeras, finas, flexibles y duraderas. Al mismo tiempo, muchos de los elementos que utilizamos en nuestra vida cotidiana, como impresoras, reproductores multimedia, airbags en los vehículos, incluyen en la actualidad componentes que han sido desarrollados gracias a la nanotecnología.

Nanotecnología y computadoras

Si hablamos de la nanotecnología aplicada a la informática podemos comprobar con un par de ejemplos que en los últimos años los desarrollos de nanotecnología han tenido una incidencia muy importante en este ámbito. Basta con citar los usos de la nanotecnología en la fabricación de componentes para el diseño de teléfonos inteligentes.

Dentro del mundo de la computación, la nanotecnología se está utilizando para la fabricación de componentes más pequeños y al mismo tiempo más potentes, que permiten entre otras cosas llevar a cabo procesos informáticos más rápidos. Al mismo tiempo, al tratarse de elementos de tamaño reducido se logran diversas ventajas, como por ejemplo la disminución de temperaturas de los componentes durante los procedimientos informáticos.

Es por ello que hoy podemos encontrar desarrollos de nanotecnología en computadoras, teléfonos celulares inteligentes, tablets, notebooks y diversos dispositivos electrónicos, y en todos los casos la nanotecnología ha permitido hasta el momento el diseño de equipamiento más pequeño y más rápido.

Para poder lograrlo, la aplicación de la nanotecnología en la informática hace uso de nanomateriales para crear pequeñísimas máquinas que pueden llegar a tener incluso el tamaño de una molécula, con las cuales es posible llevar a cabo el proceso de información de la misma manera que lo hacen las células de un organismo vivo.

Esto permite que la informática, haciendo uso de la nanotecnología, pueda funcionar a un nivel minúsculo. Claro ejemplo de ello son los nanotubos de carbono, los diminutos transistores y se estima que en poco tiempo más la nanotecnología permita diseñar y crear componentes tales como los discos duros de la computadoras, dejando paso a lo que se conoce como Nanodot, un elemento de tamaño diminuto que posee la capacidad de condensar grandes cantidades de datos en un compartimento compacto.

Lo cierto es que en pocos años más seremos testigos de un avance considerable de la computación, avances que serán totalmente diferentes debido al uso de la nanotecnología, que permitirá que las computadoras dejen de utilizar el silicio en sus transistores, para pasar a utilizar la mecánica cuántica. Con ello, las computadoras lograrán ser notablemente más veloces y con un tamaño reducido.

A través de la aplicación de nanotecnología y nanomateriales, el tamaño de las computadoras podría llegar a ser 50 veces menor que el tamaño que poseen actualmente, y esto permitiría lograr el desarrollo de dispositivos más veloces, con computadoras que podrían llegar a operar mil veces más rápido que las que conocemos hoy en día.

Repasando algunas de las principales cualidades de la nanotecnología aplicada a la informática, podemos decir que las ventajas de los desarrollos nanotecnológicos permiten alcanzar las siguientes características:

• Dispositivos más pequeños.
• Reducción de costos de fabricación.
• Reducción de la emanación de temperatura.
• Mayor rendimiento de los equipos durante los procesos.
• Mayor vida útil de los materiales.
• Mayor eficacia en los procesos informáticos.
• Dispositivos más livianos.
• Ahorro en el consumo de energía.

La nanotecnología es segura?

Si hablamos de las ventajas que posee la nanotecnología, podemos mencionar a grandes rasgos que amplía los límites de la electrónica y la informática, que hace posible alcanzar una medicina más efectiva, que beneficia a las energías renovables, entre una enorme variedad de beneficios que pueden apreciarse en los más diversos campos y aplicaciones.

No obstante, muchas veces la nanotecnología ha sido sometida a un constante debate que gira en torno a su viabilidad y seguridad.

Gran cantidad de expertos han advertido sobre los riesgos intrínsecos de la nanotecnología, argumentando sus dichos en diversas cuestiones. Por un lado, aquellos que aseguran que la nanotecnología puede llegar a amenazar el entorno, ya que según sostienen este tipo de tecnología podría llegar a causar efectos negativos en el medio ambiente, a través de la generación de nuevas toxinas y contaminantes.

Por otra parte, muchos expertos que se encuentran en la vereda opuesta al desarrollo de la nanotecnología aseguran que esta podría llegar a tener un alto impacto negativo en el mercado laboral, ya que los cambios en los procesos de producción podrían destruir muchos empleos actuales. Al mismo tiempo, muchos sostienen que la nanotecnología compromete la seguridad.

En este punto debemos mencionar que quienes manifiestan que la nanotecnología podría llegar a comprometer la seguridad, aseveran que las propiedades de esta tecnología podrían llegar a facilitar el espionaje, la producción de nanoarmas para uso militar, como así también el desarrollo de elementos tales como las nanobalas.

Otro de los aspectos largamente estudiados en torno la nanotecnología se centra en la salud de las personas, ya que lo cierto es que existen ciertos aspectos de los nanomateriales que pueden ser perjudiciales para la salud de las personas. Se ha podido comprobar hasta el momento que las nanopartículas, una vez que ingresan en el organismo pueden atravesar la barrera hematoencefálica, que poseemos como recubrimiento del cerebro con el fin de evitar que sustancias potencialmente tóxicas ingresen al cerebro a través del torrente sanguíneo.

Debido a su microscópico tamaño, no es de extrañar que las nanopartículas puedan ser inhaladas, ingeridas, inyectadas o absorbidas por la piel. No obstante, son muchos los expertos que aseguran que no deberíamos preocuparnos por el ingreso de nanopartículas a nuestro sistema, para lo cual citan diversos ejemplo actuales que señalan que durante décadas los humanos hemos estado expuestos a distintos tipos de nanopartículas que no han provocado dificultades en la salud de las personas.

Sin embargo, debido a los riesgos que pueden llegar a representar, este es un tema de constante investigación, aunque por el momento existe escasa evidencia que permita determinar con certeza los daños que pueden llegar a causar las nanopartículas en el organismo humano.

En definitiva, el desarrollo y la implementación de nanomateriales conllevan una serie de implicaciones a nivel social, ético y legal, por lo que al mismo tiempo implica una serie de riesgos tanto en la salud pública como en el medio ambiente. A continuación listamos algunos de los aspectos negativos que plantean el desarrollo de la nanotecnología y sus riesgos reales:

• Cambios en la estructura social y en los sistemas políticos.
• Producción de nanoarmas y nano aparatos de espionaje.
• Sobreexplotación de productos baratos.
• Riesgos de uso criminal y terrorista.
• Posibles daños ambientales.
• Riesgos para la salud de los productos no regulados.
• Producción poco costosa podría llevar a cambios en la economía.
• Podría llegar a surgir un mercado negro de nanotecnología.
• Posibilidad de daños potenciales en el material genético.

Por todo ello, si bien la nanotecnología posee un enorme potencial que permitiría lograr cambios notables en la sociedad y el medio ambiente, lo cierto es que es sumamente necesaria una serie de investigaciones profundas que permitan determinar el nivel de riesgo real del uso de la nanotecnologías a mediano y largo plazo.

Por todo ello, el futuro de la nanotecnología aún es incierto, ya que como hemos visto existen algunos aspectos oscuros y desconocidos en este tema. No obstante, los vaticinios en torno a la nanotecnología muestran un futuro a mediano plazo en el que la nanotecnología será utilizada a nivel mundial, gracias a aspectos tales como los avances tecnológicos, el apoyo de los gobiernos, la inversión privada y por supuesto la demanda en aumento por parte de los consumidores, que están ávidos de disponer de dispositivos más pequeños y más eficaces.

Por todo ello, muchos consideran que los riesgos ambientales y en la salud y en la seguridad de las personas que puedan llegar a tener la nanotecnología, no serán obstáculos para la expansión de la misma. En este punto es importante tener en cuenta que en la actualidad la nanotecnología posee un rol sumamente importante, porque a través de los desarrollos que pueden lograrse con la nanotecnología es posible alcanzar una mejora notable en los procesos, los materiales y las aplicaciones industriales.

La ecuación es perfecta, ya que con la nanotecnología las empresas podrán ofrecer productos significativamente mejores en comparación a los productos actuales, a través de la fabricación de componentes más pequeños y materiales de mejor rendimiento, todo ello a un costo menor.