Lo que es (y probablemente nunca será) la nanotecnología

En su famosa charla de 1959 el físico Richard Feynman describió un futuro donde sería posible “hacer, manipular, visualizar y controlar cosas a pequeña escala”. Apoyó su argumentación con una demostración teórica de que sería posible acumular toda la información de todos los libros del mundo en un grano de arena. Desde luego, no dijo cómo hacerlo, pero abrió la puerta para que un buen número de investigadores vencieran el escepticismo inicial y se lanzaran a ocupar el nanoespacio. Algo más de 40 años después, los avances de la nanociencia, en el punto de unión entre la física, la química y la ingeniería ya han revolucionado la manera en que los científicos entienden el nanomundo.

Sin embargo, el prefijo nano (del griego nanos, enano, denota un factor 10^-9) ya ha saltado de las publicaciones científicas y ha entrado en la conciencia colectiva. Esta disciplina, con sus promesas de increíbles avances nanotecnológicos, es una de las más competitivas y desafiantes, y una de las más financiadas actualmente. Se la considera destinada a revolucionar el mundo como lo conocemos y transformarlo en algo mejor. Pero, ¿de que hablamos exactamente?

La nanotecnología es el punto de cruce entre la aproximación “de arriba a abajo” de los físicos e ingenieros y la aproximación “de abajo a arriba” de los químicos. Por un lado, la progresiva miniaturización de los componentes electrónicos y la creación de nuevos materiales ha impulsado a los físicos a crear nuevas estructuras cada vez más pequeñas. Por otro lado, los químicos, acostumbrados a trabajar “abajo” han ido creando estructuras cada vez más complejas y con características que las hacen capaces de interaccionar con el mundo macroscópico. Cuando estas dos aproximaciones se cruzan, surge la nanotecnología, con nuevos materiales y estructuras, a veces auto-ensambladas, a partir de compuestos orgánicos, inorgánicos, polímeros, cerámicas... La cuestión clave es el diseño racional no sólo de estructuras y propiedades moleculares de los nuevos compuestos sintetizados (como es costumbre en la síntesis química habitual) si no dar un paso más allá al planificar además el tamaño y la forma de los materiales obtenidos, lo que resultará en un control preciso de las propiedades macroscópicas. Es justamente este control en las características lo que permitirá un sinfín de nuevas aplicaciones en casi todos los campos.

Baterías, células fotovoltaicas, imagen e impresión digital, microelectrónica, liberación de compuestos químicos, sensores químicos, separación molecular, catálisis y fotocatálisis, dinámica de microfluidos están en distinto estado evolución, pero son ya aplicaciones directas de la nanotecnología. Sin embargo, de todas las posibles aplicaciones, la que más ha atraído la atención (y aversión) del público es el concepto de nanomáquina. Consiste en el sueño de tomar todas las máquinas que actualmente empleamos para construir, arreglar y mover cosas, y reducir todos sus componentes hasta que su tamaño sea menor que una célula, o incluso menor que las partes individuales de las células. Las ventajas de estas máquinas y el número de ellas que se podrían emplear en espacios reducidos son obvias, pero la idea de tener máquinas imposibles de ver alrededor o incluso dentro de nosotros es algo que puede provocar inquietud. La imagen más catastrófica posible nos asalta: un ejercito de nanorobots fuera de control se dedica a desmontar el mundo y emplear los pedazos en construir copias de sí mismos: es el escenario conocido como “goo gris” (del inglés grey goo). Desde luego, esta idea puede resultar atractiva para relatos de ciencia-ficción (y de hecho ya se ha empleado varias veces, como en Presa, de Michael Crichton) pero sin duda está muy lejos de la realidad. No estamos ni remotamente cerca de crear nanomáquinas capaces de ensamblar sólidos poco a poco, ni mucho menos de ser capaces de manejar un único átomo. Además, los intentos de ensamblaje átomo por átomo sería tremendamente ineficaces: mucho más útil sería un ensamblaje químico bajo control estricto de los parámetros sintéticos para construir nanoestructuras. Aproximación, por cierto, que es la adoptada por la Naturaleza a la hora de construir seres vivos. Y desde luego la Naturaleza nos lleva mucha ventaja... Tanta que el sueño de construir nanomáquinas hace mucho tiempo que lo cumplió. Las nanomáquinas naturales son capaces de mucho más de lo que nosotros somos capaces de hacer actualmente, y deberían servir de modelo y estímulo a la hora planear nuestros avances. Pero esa es otra historia y será contada en su momento si los lectores están interesados.

El miedo a lo desconocido, la visión apocalíptica de las noticias científicas tan en boga últimamente y la escasa capacidad de hacer llegar la verdad de la ciencia al gran público contribuyen al temor general que rodea a la nanotecnología en determinados círculos, no muy diferente de lo que ocurrió en los primeros tiempos de la energía nuclear o la biotecnología. Por tanto, es imprescindible contrarrestar esta paranoia, especialmente en un campo con tanto potencial para el bien de la humanidad. Se deben usar de forma eficaz los medios de comunicación para informar y educar al público de las características de la nanociencia, así cómo de sus ramificaciones en otras ciencias, como la biología y la medicina mientras se lucha contra el tópico del Científico Loco que pretende dominar el mundo.

Diego Sampedro

Categorías: Ciencia, Física, Química