Presentamos el panorama de los desarrollos en nanotecnología en Colombia y el mundo. Un campo de enormes logros con riesgos que aún son poco conocidos.
Un GPS (Sistema de Posicionamiento Global) que pueda ser instalado en una uña o un laboratorio portátil del tamaño de un chip, para hacerse exámenes de sangre u orina en la comodidad del hogar, parecerían cuestiones de ciencia ficción.
Sin embargo, en algunas décadas podrían llegar a ser productos generalizados, gracias a la nanotecnología. Pero ¿qué es este concepto, tan usual en nuestros tiempos?
La ciencia es el proceso de entender la naturaleza para obtener el conocimiento, y la tecnología es la aplicación de ese conocimiento para desarrollar productos y servicios que le solucionen problemas a la humanidad. La nanotecnología, entretanto, consiste en la práctica de la tecnología en la escala entre uno y cien nanómetros, es decir, entre una y cien milmillonésimas partes de un metro.
Así, no todos los aparatos pequeños que ofrece el mercado son fabricados con nanotecnología. Lo deja claro Mauricio Arroyave Franco, jefe del pregrado de Ingeniería Física de la Universidad Eafit.
Y aunque este campo de estudio suena muy moderno, no lo es tanto. En el libro Nanotecnología: nuevas promesas, nuevos peligros, su autor, Toby Shelley, explica que el colorante usado en algunas piezas cerámicas de la Edad Media se deriva de las propiedades de materiales nanoscópicos. "Igualmente, partículas nanoscópicas de ciertas arcillas son utilizadas desde hace tiempo en la industria de la construcción".
La diferencia de estos procesos con la nanociencia y la nanotecnología, indica, "es la transición de lo accidental a lo intencionado".
Entre los padres de la nanotecnología están Albert Einstein, que en nanociencia hizo cálculos sobre moléculas de azúcar, y el estadounidense Richard Feynman, premio Nobel de Física en 1965, quien demostró que el ser humano puede controlar la materia a escala atómica. Y en los genios contemporáneos, el alemán Peter Grünberg y el francés Albert Fert, ganadores del Nobel de Física en 2007, por controlar el magnetismo de los discos duros a nanoescala, lo que posibilitó el aumento de la capacidad de almacenamiento de datos.
Resistencia, reacción a la luz y conductividad eléctrica son algunas propiedades que los investigadores exploran en los materiales, aspectos desconocidos en una escala mayor. Lo hacen con la ayuda de microscopios electrónicos de barrido y de fuerza atómica.
El profesor Arroyave explica que un microprocesador moderno, de cuatro centímetros cuadrados, puede tener 700 millones de elementos de procesamiento.
De las aplicaciones nanotecnológicas, esta de la microelectrónica es una de las más generalizadas en el mundo. También se destacan la producción de plásticos y cauchos sintéticos, celdas solares, modificación de alimentos, materiales resistentes y livianos para las industrias aeronáutica, aeroespacial, farmacéutica, cosmética y en las nuevas pantallas.
De Colombia se destacan el nanomarcapasos, creado por el equipo de investigación que dirige el ingeniero electrónico Jorge Reynolds. El dispositivo mide la cuarta parte de un grano de arroz y se puede controlar con un celular.
Además, la "ropa inteligente" que desarrolla el bumangués Juan Pablo Hinestroza en Estados Unidos. Sus creaciones repelen bacterias, recargan celulares y cambian de color.
Y en Antioquia sobresalen los desarrollos en partículas, tubos y películas nano.
Óscar Arnache, del Grupo Estado Sólido del Instituto de Física de la Universidad de Antioquia, indica que su equipo obtiene nanopartículas magnéticas que se usan en polvos o ferrofluidos y se pueden usar en cosmética, alimentos, diagnóstico y tratamiento médico.
"Las universidades hemos sido islas. Nos faltan políticas claras administrativas sobre la investigación en nanotecnología", comenta el investigador y llama la atención de Colciencias en este sentido.
Por su parte, Mauricio Arroyave también lamenta que en, su opinión, el presupuesto nacional para investigación en nanotecnología sea bajo.
"La humanidad puede esperar mucho en nanotecnología. Por ejemplo, resolver enfermedades crónicas, como el cáncer. Pasarán unos 20 años para que se empiecen a estandarizar estos procesos", apunta Arnache.
861
mil millones es el primer monto que destina el nuevo sistema de regalías para investigación.
180
proyectos del país se presentaron a Colciencias para aspirar a recibir financiación de regalías.
PARA SABER MÁS
NO SE HAN CALCULADO RIESGOS: EXPERTOS
No todo es color de rosa en nanotecnología. De acuerdo con los expertos, no se han calculado los riesgos que implican algunos avances para la salud de los seres vivos.
Según Óscar Arnache, investigador de la U. de A., aún no hay sistemas de protección para las nanopartículas de polvo: "No existe un guante, un tapabocas, una camisa para protegerse de ellas. Partículas podrían entrar por poros y al torrente sanguíneo y hacer daño celular en generación de enfermedades o degeneración genética.
No hay estudios contundentes qué digan que nanopartículas son cancerígenas. La ética desempeña un papel fundamental".
¿QUÉ SIGUE?
EPM IMPULSA EL CENTRO NACIONAL DE NANOTECNOLOGÍA
Con el fin de trabajar proyectos relacionados con servicios públicos y telecomunicaciones, pero también para prestarles servicios a investigadores de las universidades del país, EPM construirá el Centro Nacional de Nanotecnología.
Proyecta invertir 40.000 millones de pesos en cinco años: 30.000 millones serían propios y 10.000 llegarían por concepto de regalías nacionales, mediante Colciencias.
El Centro quedaría en el Parque Tecnológico Manantiales, en el alto de Las Palmas. Sergio Adolfo Montoya, subdirector de Investigación y Desarrollo de Energía de EPM, señala que se está diseñando la edificación.
Allí se desarrollarán baterías, ledes orgánicos, dispositivos de iluminación de estado sólido y de nanofiltración. El Centro podría comenzar a operar en el año 2014.
PELÍCULAS Y TUBOS, MATERIA DE ESTUDIO
En Colombia varios grupos de investigación han desarrollado tubos, películas y fibras en escala nano. Uno de ellos es el de Electromagnetismo Aplicado de Eafit, que produce estos elementos a partir del carbón.
Mauricio Arroyave (en la foto), jefe del programa de Ingeniería Física de esta universidad, señala que los nanotubos son para transmitir energía en los microprocesadores, por ejemplo, o para conducir medicamentos, entre otros usos.
Las nanopelículas, en cambio, se emplean en cuchillas que parten carne en las industrias, por citar un caso, de modo que el acero no se desgaste tanto y resista más. "La nanotecnología ahorra materia prima y disminuye el impacto ambiental", subraya el profesor.
El Grupo Estado Sólido del Instituto de Física de la U. de A., entretanto, fabrica películas de óxidos magnéticos, superconductores y semiconductores de entre cinco y cien nanómetros.
Óscar Arnache, miembro del grupo, anota que las películas "se podrían usar en sensores magnéticos, sistemas de almacenamiento de información, como discos duros, y en celdas solares. Y los conductores son muy útiles en máquinas de resonancia magnética nuclear".