Nanotecnología

Los avances en el campo de la nanotecnología son cada vez más fascinantes. Actualmente, un grupo japonés del Centro de Investigación de Ciencia y Tecnología Avanzada de la Universidad de Tokio investiga las propiedades que la presencia de nanopartículas de dióxido de titanio puede aportar en una superficie. El objetivo primordial es la obtención de superficies, para uso en el sector del automóvil, que sean a la vez rugosas e hidrófobas (es decir, que repelen el agua), además de transparentes. Pero las propiedades logradas en láminas muy hidrófobas disminuyen gradualmente ante la exposición prolongada a la acumulación de suciedad en la superficie. Una solución a este problema podría estar basada en el uso de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO₂).

El TiO₂ se utiliza desde hace algún tiempo en la depuración de agua, es decir, para degradar la materia orgánica que se encuentra en éste líquido. La técnica consiste en irradiar con luz solar o ultravioleta (UV) las partículas de TiO_2. Este material es un óxido semiconductor. La irradiación induce un proceso de fotólisis en el que se produce la oxidación de moléculas de agua que da lugar a un radical OH· fuertemente oxidante. Dicho radical es el encargado de la degradación de la materia orgánica para obtener finalmente CO₂ y H₂O.

Estos conceptos de tratamiento de aguas se han extrapolado a las láminas hidrófobas en las que investiga el grupo japonés antes mencionado, llegando a un hallazgo que podría revolucionar el mundo de los parabrisas de los automóviles. La incorporación de un 20% de nanopartículas de dióxido de titanio a una superficie la otorga una sorprendente capacidad de “autolimpieza”. Así, los cristales de los automóviles de mantendrían limpios durante más tiempo. El mecanismo que explica el fenómeno es, precisamente, la fotocatálisis. La irradiación con luz solar de una partícula semiconductora origina un proceso fotoquímico, y la suciedad en contacto con la superficie se degrada. Pero además de eso, la superficie pasa a ser hidrofílica (no repele la humedad), con lo que la suciedad se eliminará fácilmente con agua.

La siguiente imagen es una prueba experimental del fenómeno. En ella tenemos, a la izquierda, una mancha de café sobre una pintura de latex expuesta al sol durante 105 minutos. En el centro se muestra una superficie que contiene nanopartículas de TiO₂ y que está manchada de café, sin exponer a la luz solar. Finalmente, la imagen de la derecha muestra el resultado de exponer dicha superficie a 105 minutos de luz solar. La mancha de café ha desaparecido totalmente.

Parece pues que sólo es cuestión de tiempo el que se incorporen en los parabrisas de los automóviles nanopartículas de TiO₂ con función autolimpiadora…

  La colaboración entre la Universidad de Carolina del Sur y la Universidad de Purdue ha permitido desarrollar los primeros transistores (TFT's) completamente transparentes montados sobre un sustrato de vidrio y de plástico flexible. No es la primera vez que se ha conseguido montar este tipo de transistores, pero sí la primera que consiguen montarse sobre sustratos transparentes, lo cual supone un nuevo paso hacia el papel digital. Estos nuevos TFT's están desarrollados a partir de hilos semiconductores  transparentes a la luz visible como canal activo del transistor y óxidos conductores, también  transparentes a la luz visible, para el resto de componentes del transistor (puerta, fuente y sumidero). Los materiales utilizados han sido básicamente óxido de indio y óxido de zinc. Este tipo de transistores han demostrado muy buenas características, incluido una relativamente alta corriente (de hasta los 10 microamperios por nanohilo semiconductor) y una alta relación de corriente entre la posición "on" y "off" del transistor  (característica necesaria y requerida para aplicaciones digitales si se requiere que el dispositivo funcione con un bajo consumo energético). 

¿Que son los materiales nanoestructurados?

• Una clase general de estos materiales son aquellos con una microestructura modulada de cero a tres dimensiones con un tamaño de escala menor de 100 nm.
• Materiales con átomos agrupados ordenadamente en agrupaciones de tamaño nanométrico, los cuales son la base para construir estructuras mayores de este tipo de materiales.
• Cualquier material con una dimensión menor de 1-100nm.

    Los materiales convencionales tienen un tamaño de grano que va desde los micrómetros a cientos de milímetros y contiene cientos de billones de átomos cada uno. Con un tamaño de grano nanométrico tan sólo contiene 900 átomos cada uno. Como el tamaño del grano es pequeño, hay un significativo incremento en la fracción de intercaras y fronteras de grano por volumen. Dicho de otra forma, los granos nanoestructurados son entre mil y cien veces más pequeños que los de un material común, y además, dentro del mismo volumen poseen el 0.001 por ciento de átomos. Esta característica influye en las propiedades fisico-químicas del material. Usando una variedad de métodos de síntesis, es posible producir materiales nanoestructurados en forma de películas delgadas, envolturas de materiales, en polvos y prácticamente con cualquier forma.

   Richard W. Siegel es uno de los pioneros mundiales en la investigación, fabricación y promoción de los materiales nanoestructurados. En el año 1985 comenzó su experimentación en el campo de la nanoestructuración dentro de las instalaciones del Laboratorio Nacional de Argonne. Debido al éxito que obtuvo en su trabajo, decidió explotar comercialmente sus descubrimientos con la creación de una empresa que llamó Nanophase Technologies Corporation, la cual es actualmente líder mundial en el campo de la industrialización y comercialización de materiales nanoestructurados. Clases de materiales nanoestructurados:     Hay cientos de tipos diferentes de materiales nanoestructurados. Esa gama va desde agrupaciones de átomos cero dimensional a una estructura ordenada en tres dimensiones. Cada una de estas clases tiene una dimensión en torno a un tamaño de nanómetros, como se ve en la figura 1. Las agrupaciones de átomos son definidos como una formación cero dimensional. Cualquier material formado por multitud de capas, con cada capa de un grosor en el rango de los nanómetros se clasifica como una estructura con una dimensión. Los materiales formado por una única capa que contiene un grano en su estructura extra fino (de diámetro en torno al nanómetro) se le denomina estructura con dos dimensiones. La última clase es la consistente en la estructura tres dimensional que son microestructuras o materiales en nanofase.

Síntesis:

  Los métodos empleados para producir materiales nanoestructurados son numerosos, con cada método tenemos ventajas y desventajas. Las agrupaciones de átomos son típicamente sintetizadas vía condensación de vapor, el cuál consiste en la evaporación de un metal sólido seguido de una rápida condensación para formar agrupaciones del tamaño nanométrico. Siegel fue quien aplicó por primera vez este método para crear materiales nanoestructurados en cantidades industriales, el cuál patentó llamándolo como Síntesis Física de Vapor.  De este proceso resultan polvos que son esencialmente aglomeraciones de agrupaciones de átomos de tamaño nanométrico. Estos polvos pueden ser usados como masilla para componer otros materiales o consolidar la mayor parte de él. Lo más importante de este proceso es que mediante el control del ritmo de evaporación, la determinación del tipo correcto de gas y el manejo adecuado de su presión atmosférica, se puede modificar la resistencia a la fractura, la plasticidad, la elasticidad, el color, la transparencia, la resistencia a la corrosión, la reacción química, el comportamiento eléctrico y magnético, y la resistencia térmica y acústica de cualquier material nanoestructurado.

  Cientos de diferentes métodos han sido desarrollados usando la condensación del vapor. Esto incluye condensar gas inerte, condensar vapor de elementos químicos, ablación láser, deposición de un haz de electrones…

Ejemplos: 

  Síntesis química: Ambos, metales y cerámicas pueden ser producidos usando una variedad de enfoque químico en la forma de sol gel (es una ruta química que permite fabricar materiales amorfos y policristalinos de forma relativamente sencilla) o descomposición térmica. Estos métodos proveen de grandes cantidades de aglomeraciones de tamaño nanométrico a bajo coste. El proceso químico también permite un control efectivo de la estequiometria del producto final. Sin embargo, el precursor químico puede dejar residuos que contaminen la superficie de la partícula, lo que puede llevar a dar problemas en la compactación y sinterización. Por otra parte, los polvos producidos por medio de técnicas químicas en ambiente húmedo a menudo tienen dificultades con aglomerarse.

Otros métodos:

   Un método común para producir nanoestructuras en forma de polvos es a través de la deformación mecánica. Este proceso produce materiales nanoestructurados a través de una gran deformación mecánica que produce un alargamiento del grano beta precursor del material. El tamaño final del grano es función de la cantidad de energía aportada durante el proceso, la temperatura y la atmósfera, también influye en el tamaño del grano final. La mayor desventaja de este método es la posibilidad de contaminar durante el proceso por las grandes fuerzas y energías que se ven envueltas.

    Los materiales nanoestructurados en tres dimensiones son también sintetizados a través de cristalización térmica de un material amorfo. Mediante el control de la nucleación y crecimiento durante el recocido de un material amorfo, uno puede producir la mayor parte del material con un tamaño de grano menor de 20nm. Este proceso está limitado por la composición del material el cuál en forma de cristal metálico tiene una microestructura amorfa. Aplicaciones:     La empresa Nanophase Technologies Corporation fabrica y comercializa una línea de producción que abarca actualmente materiales abrasivos, catalizadores, cosméticos, magnéticos, pigmentos y recubrimientos, componentes electrónicos y cerámicas estructurales. Este último conjunto de productos permite la fabricación de partes estructurales mediante el proceso de moldeo en malla que, en un futuro inmediato, será utilizado principalmente por la industria automotriz y aeroespacial en la construcción de estructuras, motores y laminados.

   Otra de las aplicaciones de la mecánica cuántica a la ingeniería sería convertir nuestros actuales ordenadores en 'ordenadores cuánticos', es decir, en ordenadores que utilizaran las propiedades cuánticas de electrones y átomos para realizar los cálculos. Actualmente es un tema de estudio y muy interesante, a la vez que complejo, pero no imposible.   Los ordenadores utilizan bits para codificar la información de modo que un bit puede tomar el valor cero o uno (o hay corriente en el circuito o no la hay). Por contra, los ordenadores cuánticos utilizan los denominados "qubits" (o bits cuánticos) para realizar esta tarea. Un "qubit" puede almacenar la información en el estado de un átomo o de un único electrón. Pero por las propiedades cuánticas de los átomos y de los propios electrones, hacen que el estado no tenga porque ser o cero o uno, sino que puede ser una mezcla de los dos estados a la vez. Esta posibilidad permite almacenar una mezcla de ambos valores a la vez en cada "qubit" pudiendo tratar mayor cantidad de información en un solo ciclo de computación.

   Gracias a estas propiedades los ordenadores cuánticos pueden tener una especial capacidad para resolver problemas que de otro modo necesitarían un elevado número de cálculos en un tiempo mucho más elevado, realizando la tarea en breves espacios de tiempo. Además, como estarán construidos con átomos o electrones, su tamaño será menor que microscópico consiguiendo un nivel de miniaturización impensable en los microprocesadores de silicio. Pero este tamaño está referido a la unidad mínima de proceso ya que hoy por hoy estos ordenadores cuánticos recuerdan a los antiguos ordenadores de los años 60.

   Ya se han establecido las bases para el diseño de la arquitectura de cómo debería ser un ordenador cuántico. Por desgracia, en la actualidad aún no se ha llegado a construir ordenadores cuánticos que utilicen más de unos cuantos "qubits" y el tamaño de éstos los hace inviables para un uso fuera del entorno de un laboratorio. Aún así, hay un gran número de centros de investigación trabajando tanto a nivel teórico como a nivel práctico en la construcción de ordenadores de este tipo y los avances son continuos. Como ejemplo, podemos citar a n grupo de científicos franceses que han conseguido la primera transmisión de sonido utilizando un ordenador cuántico. en la página web del mismo puede oirse la transmisión realizada. Entre los principales centros dedicados al desarrollo de los ordenadores cuánticos destacan los laboratorios del centro de investigación de Almaden de IBM , AT&T, Hewlett Packard en Palo Alto (California), el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y universidades de todo el mundo como la de Oxford, Standford, Berkeley, etcétera. El problema de estos ordenadores cuánticos es que hoy por hoy carecerían de disco para el almacenaje de la información procesada. Por desgracia, y aunque parezca que los ordenadores cuánticos puedan ser la panacea, éstos tienen sus limitaciones.

Como ya sabemos, la nanoescala corresponde a la dimensión de las moléculas. La longitud de un enlace típico entre dos átomos es de 0,15 nanómetros ( un nanómetro equivale a la millonésima de milímetro ).

En la conferencia de nanotecnología a la que asistí , nos hablaron de cómo se está llevando a cabo la investigación para 'utilizar' las hebras de ADN como posibles "andamios" sobre los que construir nanomáquinas… sin duda algo muy interesante, no sólo por la 'novedad', sino también porque, como sabemos, el ADN es una estructura muy compleja y transporta la información genética de cada individuo ( imaginénse el posible debate moral que puede surgir con esto ).

Las hebras de ADN se autoensamblan en estructuras complejas si se preparan sus secuencias de bases para que éstas se emparejen de una forma determinada, basta con escoger las secuencias de bases que llevan a la formación, por complementariedad, de tramos de dobles hélices determinados. También sabemos que un segmento corto de ADN interactúa con otras moléculas, según su secuencia de pares de bases.

Para los que no sepan lo que es una base : es una sustancia química que combinada con un ácido produce una sal y agua.

La investigación actual consiste en modificar las hebras de ADN , para construir una estructura tridimensional, más compleja (ya que añadimos una dimensión más) de la que nos encontramos en la naturaleza (todos tenemos en mente , la estructura de doble hélice del ADN). Esto no resulta tan complicado como parece , ya que la propia estructura del ADN está 'preparada' para ser modificada dependiendo de las condiciones químicas del ambiente en el que se encuentren. Dichos movimientos se controlan mediante variaciones de la composición química del entorno o a través de la acción de hebras especiales de ADN.

Una vez conseguido este armazón tridimensional, los andamiajes de ADN podrían servir de anclaje de molécula.

También podrían albergar dispositivos nanoelectrónicos o utilizarse para fabricar materiales dotados de configuraciones moleculares precisas.

Las máquinas nanométricas de ADN, en su operación, promueven que ciertas regiones de su estructura cambien de una conformación a otra, de un modo parecido a como hemos visto que actúan los nanohilos de carbono.

La moraleja que tenemos que sacar de todo esto, es que la naturaleza nos da las herramientas necesarias para que vayamos avanzando en nuestro conocimiento, nuestro trabajo entonces debe consistir en utilizar la cantidad de herramientas que poseemos, para llegar así a crear nuestras propias estructuras como son el tema que nos ocupa: las nanomáquinas.

Van a permitirme que me ponga un poco impertinente, repartiendo pan de higo sin ánimo de faltar y con el más puro espíritu de eso que han dado en llamar la web 2.0.Resulta muy reconfortante organizar unas jornadas para cantarnos recíproca y reflexivamente unas sin duda merecidas alabanzas ante los resultados cosechados durante un tiempo de más o menos duro trabajo.
Sin embargo, junto con las alabanzas debemos jugar a la reflexión y a la crítica de nuevo, tanto por pasiva como por activa.

Se planteó este blog de nanotecnología como una vía revolucionaria para la divulgación de una ciencia bastante desconocida, plagada de tópicos sensacionalistas y sin una frontera entre la realidad y la ficción claramente definida para el profano o incluso para el no-experto.
La plataforma de blog encaja en el marco de eso que llaman redes sociales, la web 2.0 o el conocimiento global que tan de moda se han puesto… ¿Fue una idea meditada o sólo palabrería barata y hueca?

Cuando se habla del conocimiento global, libre, de la web 2.0 de los blogs, las wikipedias, la catalogación semántica, las redes sociales y demás parafernalias pseudoutópicas, en el fondo, muy en el fondo, se está hablando de algo tan sencillo como la retroalimentación (hay quien prefiere llamarlo feedback) cultural.
Para entender todo este fenómeno hemos de centrarnos en el lugar donde nace, y lo hace sin duda en el seno de la informática, concretamente con el concepto de Software libre. Cuando Richard Stallman, un físico del MIT, quiso ir más allá con algo tan aparentemente estúpido como una impresora y le dieron con la puerta en las narices. Era un científico, estaba acostumbrado a tener siempre la necesidad de llegar más allá en su conocimiento, comprender cómo funcionan las cosas y poder así mejorarlas, pero le negaron el acceso al código fuente de los controladores de aquella impresora que se atascaba y no avisaba de ello. Pensó que era una verdadera blasfemia cerrar las puertas del conocimiento con fines económicos, así que se fue del MIT y creó el proyecto GNU, el concepto de software libre, las licencias de dominio público GPL y la idea de copyleft.

El acceso libre a la cultura, el conocimiento global… ¿Acaso no es esto lo que mueve eso que llaman las redes sociales? La web 2.0 significa que cualquiera pueda opinar, compartir sus conocimientos, discutir abiertamente y que de todo este ejercicio nazca un conocimiento nuevo, libre, vivo y en constante desarrollo.

Parece que no se puede hablar de la red sin mencionar a su padre, Tim Berners-Lee (casualmente de nuevo un físico, esta vez del CERN). La WorldWidWeb nace con el propósito de que científicos de todo el mundo pudiesen compartir y comparar sus datos con eficiencia y velocidad. Luego se desarrolló un lenguaje propio, el HTML, para que pudiesen mantener sus conversaciones y escribir sus artículos. No es nada nuevo que se nos ocurra utilizar la red para divulgar ciencia. La web nació para ello.
Pronto, todo evolucionó y la red hoy ha crecido hasta convertirse en una especie de cafetería de facultad de proporciones cosmológicas donde cada cual habla de cosas absurdas que le han pasado, cuenta chistes, compra coca-colas y de vez en cuando comparte su conocimiento o hace un poquito de ciencia. La base está en la comunicación directa, la sencillez de uso, el feedback y la enorme trascendencia de todo lo que escribes.

"You affect the world by what you browse."

Existía una ciencia acostumbrada a escribir sus artículos magistrales y comentarlos (quizá meses después) en su circo de expertos muchas veces restringido a un pequeño departamento de la facultad. A esa ciencia posiblemente le resulten tremendamente cansinas e impertinentes las ideas y comentarios de toda esa panda de nerds, geeks, ciberpunks y demás fauna autoeducada en las variopintas pseudoculturas de la red que caen constantemente en las más absurdas pamplinas de ciencia ficción y las cuentan en la cafetería entre chistes. Esos que se creen visionarios intelectualoides por escribir artículos con sensacionalistas títulos sobre nanotecnología y el fin del mundo, que creen firmemente en todas las paranoias y teorías de la conspiración desde matrix a expediente X y que compran en ebay carteras con caja de Faraday para que el gran hermano no detecte el RFID de su DNI electrónico.

Los científicos de verdad, los que tienen títulos y cátedras, les oyen en la cafetería y de vez en cuando sonríen o se unen a alguna conversación y en muy raras ocasiones hacen ciencia en la cafetería. Sólo cuando se hizo ciencia en la cafetería surgieron Richard Feynman o Microsoft.
A esos expertos les parece arriesgado montar un blog para divulgar la ciencia, es decir, hacer ciencia "de verdad" en la cafetería… ¿Quién sabe cuántas falacias caerín en un saco así? ¿Cuánto cretino esputará sus pajas mentales en los comentarios? ¿Cuánto daño puede hacer eso a la ciencia?

Antonio Fernández Rañada, suele decir en sus clases que la ciencia hay que discutirla, no sólo en las aulas sino en los bares, cuando uno está de cañas con sus amigos, porque no hay ideas absurdas, sino oídos necios.
Sin duda, la idea de discutir la ciencia no es nada nuevo, y eso de hacer redes sociales en la web 2.0 tampoco. En España, barrapunto (información sobre barrapunto en la wikipedia) lleva desde 1999 discutiendo la ciencia y la actualidad con un sistema propio, una especie de híbrido entre el formato blog (se publican entradas) y el foro (los comentarios a las mismas son anidados).

Barrapunto es la más clara referencia en habla hispana de que la idea de red social funciona, ya que en la mayor parte de los casos hay muchísima más información en los comentarios de los lectores que en las noticias propiamente dichas. Se trata de crear la cultura entre todos, discutirla y obtener nuevas conclusiones. Es de nuevo esa idea de cultura libre.
Yo me pregunto hasta qué punto se ha conseguido esto en el blog de nanotecnología que nos ocupa.

En primer lugar hay que plantearse cuáles eran los objetivos del blog, si hacerse preguntas sinceramente o si llegar a unas conclusiones predefinidas y educar a los periodistas desmintiendo todas esas ideas científico-ficticias.
Se montó un espacio bastante abierto, aunque controlado. Se instó a alumnos a colaborar proponiendo unos objetivos de publicación y colaboración mensuales y ofreciendo una recompensa académica en forma de créditos. Desde luego, esa recompensa y las exigencias de mínimos de colaboración para obtenerla fomentó la participación y los números de visitas y aportaciones convirtieron al blog en un éxito.

Sin embargo, volviendo a la omnipresente web 2.0, tendrC-amos que evaluar la interacción real que ha habido en el blog. ¿Hasta qué punto se fomentó una retroalimentación entre autores de entradas y comentaristas? ¿Qué ideas nuevas surgieron de la "red social"? ¿Llegamos realmente a construir un conocimiento colectivo?
Quizá simplemente nos hemos limitado a amontonar artículos, imágenes y enlaces uno detrás de otro sin ton ni son para engordar nuestros montones, sumar créditos y evaluar al peso el éxito de nuestro proyecto.

Si he de ser sincero conmigo mismo y con ustedes, me queda un cierto sabor agrio respecto a un proyecto en el que me embarqué hace casi tres meses como alumno colaborador. No lo hice con el propósito de sumar créditos como quien cosecha patatas sino con la firme creencia de que iba a aprender cosas, iba a poder discutir de temas interesantes con gente que sabía mucho más que yo y me iba a divertir haciéndolo.
Por mi experiencia (haciendo una clara y sincera autocrítica), el alumno terminó cosechando enlaces e ideas, muchas veces repetidas, para ligarlos con celofán en comentarios a artículos que poco o nada mencionaban sobre el tema. Leimos mucho y descubrimos muchas cosas para escribir nuestros artículos, pero la imposición de un cupo de líneas, enlaces e imágenes en los artículos y en los comentarios entorpecieron la comunicación. Repaso los comentarios que encuentro en el foro, tanto los míos como los de los demás, y tengo una sensación de que se ha hablado mucho y escuchado poco.

Pero esta incomunicación de que hablo fue mucho más allá!.
Durante las jornadas, uno de los editores del blog de nanotecnología puso como ejemplo de lo que se debe evitar al divulgar la nanotecnología un artículo de este blog. Jugar a ser Dios: La nanotecnología y el fin del mundo era un artículo pretenciosamente exagerado y sensacionalista, plagado de tópicos de ciencia ficción y de elucubraciones en gran medida metafísicas. El autor era perfectamente consciente de ello cuando lo escribió, eso se lo puedo garantizar.
Es perfectamente argumentable que ese tipo de artículos que podríamos llamar sensacionalistas, catastrofistas o con cualquier otro adjetivo más o menos rebuscado pueden hacer mucho daño.
Sucedió con la energía nuclear y periodistas como Mercedes Milá han ayudado a sembrar miedos en muchas ocasiones infundados que acarrean a la larga graves problemas sociales, económicos e incluso científicos derivados de un rechazo social basado en el analfabetismo y la desinformación (sea ésta intencionada o no).
Admito e incluso respaldo todas las críticas que puedan lanzarle a dicho artículo, pues de hecho, era esa la intención del autor: abrir el debate, ser exagerado e incluso impertinente para provocar la respuesta y la discusión. Sin embargo, no funcionó. El científico se guardó su crítica para mostrarla de nuevo en su circo de expertos que irónicamente coincidía con celebración de un sistema de "red social", "conocimiento abierto" y divulgación de una ciencia que ha pertenecido demasiado a los científicos y ha llegado a la sociedad pintarrajeada por periodistas, dibujantes de cómic y guionistas de cine.

El verdadero triunfo del nuevo sistema que se planteó hubiese sido que dicha crítica se hubiese reflejado en el propio blog, que el lector con conocimientos los transmitiese al escritor profano y se fomentase la comunicación.
Como dice Berners-Lee en la frase anteriormente citada, lo que pones en la red, los sitios que visitas y lo que lees debe afectar al mundo. Si lo lees y lo comentas en la charla, se enteran 20 personas, pero si dejas un comentario se enterará todo aquel que lea el artículo criticado.
El polémico artículo recibió cinco comentarios (siete menos dos publicaciones erróneas) de algunos alumnos que tímidamente apoyaron o refutaron las ideas del mismo para hacer alguna aportación paralela más o menos relaccionada con el tema cubriendo así su cupo mensual.

Es sólo mi punto de vista, pero creo que el blog ha sido un éxito divulgativo comparable a un documental de Carl Sagan o a un libro de George Gamow, algo de ciencia con el suficiente rigor y una portada atractiva para que la gente se interese.
Sin embargo creo que se podría haber hecho más, se podría haber creado un verdadero foro comunicativo y abierto del que quizá hubiese surgido alguna idea interesante.

Mi intención era ser constructivo, y por eso voy a acabar proponiendo que se impulse este aspecto de retroalimentación en próximos proyectos de esta índole. Quizá el simple modelo de comentarios anidados y una mayor libertad a la hora de escribir los comentarios hubiese ayudado.

Orgulloso de haber participado en el blog y voluntarioso para hacerlo de nuevo.

Informes de las Naciones Unidas y de la Royal Society coinciden con grupos ecologistas en calificar a la nanotecnología de desafío emergente, pero aún su impacto ambiental es en gran medida desconocido.
Por ejemplo, las nanopartículas de dióxido de titanio bloquean la radiación ultravioleta pero son invisibles, lo que las hace idóneas para cremas solares; también se utilizan para ventanas autolabables. Hay nanocristales de hidroxiapatita (el componente principal de la dentina de los dientes) que ya se añaden a dentífricos -presumiblemente refuerzan la dentina, nanotubos de carbono para raquetas de tenis y un largo etc.
Se sabe que las nanopartículas, una vez en el organismo -tras haber sido inhaladas, ingeridas, inyectadas o absorbidas por la piel- pueden atravesar la barrera hematoencefálica, que evita que sustancias potencialmente tóxicas en el torrente sanguíneo entren en el cerebro. Pero ¿hay realmente motivo de preocupación? ¿Se ha detectado ya algún tipo de efectos de la nanotecnología sobre la salud? La nanotoxicología y la nanoecotoxicología se ocupan de averiguarlo.
En España, la Plataforma Española de Nanomedicina (Nanomed)  ha creado un grupo de trabajo sobre toxicidad y regulación coordinado por Joan Albert Vericat. En Nanomed trabajan en nanomedicina, y se han centrado en las nuevas técnicas nano de administración de fármacos, como por ejemplo los dispositivos que una vez en el cuerpo liberan la medicina poco a poco, de forma que ésta se queda más tiempo en el organismo. Se necesitan más estudios clínicos para evaluar los efectos.
Günter Oberdorster, de la Universidad de Rochester  (EE.UU.) asegura que ya se han medido efectos de nanopartículas sobre la salud. Un ejemplo es su estudio, con ratas, sobre el efecto en el sistema nervioso central de nanopartículas de óxido de manganeso inhaladas. Hallaron que las nanopartículas viajaban rápidamente de la nariz a diversas regiones cerebrales, aunque la mayoría de las nanopartículas serán probablemente inocuas, pero hay que estudiar caso por caso. No descarta efectos agudos adversos y consecuencias a largo plazo, y subraya que el que un material sea seguro a dimensiones normales no implica que también lo sea su versión nano.
Un ejemplo positivo para el medio ambiente es el de una empresa del Reino Unido, que incorporó nanopartículas a pinturas para que sean autolavables y capaces de eliminar partículas contaminantes de la atmósfera. Esta ecopintura está diseñada para reducir los niveles de óxidos de nitrógeno, que causan problemas respiratorios y contaminación urbana. New Scientist  explico en 2004 el funcionamiento de la pintura: La base de la pintura es el polisiloxano, que es un polímero basado en el silicio. A éste se incorporan nanopartículas esféricas de dióxido de titanio y carbonato cálcico de 30 nanómetros de anchura. […] La base del polisiloxano es lo suficientemente porosa para que el NOx se esparza por él y se adhiera a las partículas de dióxido de titanio. Las partículas absorben radiación ultravioleta con la luz del sol y aprovechan esta energía para convertir el NOx en ácido nítrico". A continuación este ácido es bien arrastrado por la lluvia, bien neutralizado por las partículas de carbonato cálcico alcalinas.
El papel que puede desempeñar la nanotecnología para solucionar problemas medioambientales se investigará en profundidad en una sesión titulada La nanotecnología: ¿una tecnología ambiental para el futuro?, que tendrá lugar como parte de la Semana Verde de la UE en Bruselas, entre el 12 y el 15 de junio.También en junio, CORDIS , junto a la Presidencia alemana de la UE y respaldado por la Comisión Europea, organizan el EuroNanoForum 2007 que tendrá lugar entre los días 19 y 21 de junio de 2007 en el Palacio de Congresos de Düsseldorf (Alemania).
El principal objetivo de EuroNanoForum 2007 es facilitar la transferencia de la nanotecnología desde la investigación a los procesos de producción, los productos y las aplicaciones industriales, donde sería importante discutir sobre SEGURIDAD AMBIENTAL y a la SALUD.
Para finalizar, NanoSpain  recoge algunas perspectivas tecnológicas e implicaciones sociales de la Nanotecnología en el Informe sobre la situación de la nanociencia y de la nanotecnología en España:
√ El aumento en varios órdenes de magnitud de las capacidades actuales de almacenamiento de datos.
√ Manufacturar materiales y productos de abajo a arriba (bottom-up).
√ Desarrollar materiales 10 veces más resistentes que el acero pero que serán mucho más ligeros.
√ Desarrollar computadoras y sistemas de transferencia de datos más rápidos y de una mayor integración.
√ Diseñar y desarrollar sistemas destinados a la vehiculización de moléculas activas hacia el órgano diana, tras su administración al organismo humano o animal.
√ Crear sistemas de extracción de contaminantes tanto del agua como del aire.
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Otra Bibliografía Consultada:
http://www.madrimasd.org/informacionidi/noticias/noticia.asp?id=29747

http://www.madrimasd.org/informacionidi/noticias/noticia.asp?id=30606

   En unas jornadas de nanotecnología que se han celebrado recientemente se ha expuesto un estudio realizado por D. Jose Serafín miembro del centro ICMM-CSIM  de gran interés científico. Si partimos del concepto de material compuesto como aquel en el que el objetivo es la combinación de materiales para obtener determinadas propiedades que no poseen individualmente, podemos extrapolar dicho concepto al mundo de las nanopartículas y las mejoras mecánicas, térmicas, ópticas, etc. que se obtienen son impresionantes.

   Un ejemplo es la obtención de nanopartículas de óxido de circonio a partir de un tratamiento térmico de alcóxido de circonio en que se elimina la parte orgánica. Dichas partículas pueden ser depositadas en la superficie de una alúmina convencional duplicando, prácticamente la tensión límite que puede sufrir este material, incluso  cuando el volumen de ocupación de estas nanopartículas es de tan sólo un 1.7% .  La idea principal de este tipo de combinaciones es aumentar la tensión límite para poder obtener materiales superduros con aplicaciones, por ejemplo para prótesis que necesiten alta resitencia. Además este tipo de materiales son biocompatibles ya que al quedar las partículas adheridas al material, se omite el riesgo de contaminación.

   Otro ejemplo interesante es la producción de nanopartículas de Ni con tamaños inferiores a los 20nm a partir de sales. Dichas partículas de Ni se adhieren perfectamente a la superficie de la circona a través de enlaces covalentes y aumentando considerablemente la dureza del material. Los estudios científicos demuestran que existen límites máximos que no podemos sobrepasar a la hora de añadir estas nanopartículas a los materiales que queremos modificar ya que si sobrepasamos dicho límite, las propiedades decaen rápidamente (en el caso de las partículas de Ni en circona, el límite es de un 2.5% ). La dureza de estos compuestos nanoestructurados compiten con el mismo diamante.

   En otros casos, los materiales nanoestructurados, pueden reaccionar con los materiales masivos como sucede en el caso de la alúmina con nanopartículas de Y₂O₃ dando lugar a nanopartículas de Y₃Al₅O₁₂ logrando un aumento considerable de la dureza, la resistencia y la tenacidad.

Recientemente se ha descubierto una nueva técnica de fabricación que permite obtener pequeños LEDs (diodos emisores de luz) altamente eficaces, a partir de nanohilos. Estos LEDs emiten luz ultravioleta, lo que los hace muy apropiados para la mayor parte de dispositivos basados en luz, por no mencionar una aplicación muy importante como es el almacenamiento de datos. Esta nueva técnica de fabricación ha sido desarrollada en el 'National Institute of Standards and Technology (NIST)'.

 Dicha técnica es compatible con una producción comercial a gran escala, lo que representa ya de por sí una clara ventaja. Estos nanodispositivos emisores de luz podrían representar la base de una nueva tecnología más barata (muy importante) y ultra-compacta, que incluiría sensores y dispositivos de comunicación óptica. ¿Cuáles serían sus principales aplicaciones? Pues básicamente, para almacenamiento de información y como dispositivos sensores biológicos. Pero, para ello, los nanohilos de los que proceden tendrían que ser de un tipo particular de material semiconductor. Los candidatos que más prometen para estos 'nanoLEDs' son el nitruro de galio, el nitruro de aluminio y el nitruro de indio. Las técnicas de fabricación son variadas, entre ellas se encuentra la fotolitografía (que consiste en un grabado con luz), y otras técnicas variadas. En el NIST, lo que hacen es alinear los nanohilos aplicando un campo eléctrico, lo que les ahorra la actual forma de separarlos uno a uno, y esto es lo que hace que sea rentable a nivel comercial.

 Una característica de los nuevos nanohilos LEDs es que están hechos de un solo compuesto: nitruro de galio (GaN). En realidad son uniones P-N, y pueden funcionar con poca potencia. Cuando se aplica un voltaje a la unión, el LED emite luz con un pico de emisión que cae en el rango ultravioleta. El grupo que ha trabajado en esto en el NIST ha desarrollado diferentes LEDs y los ha probado comprobando que tenían las mismas propiedades ópticas, y que aguantaban además bastante tiempo.

LED emitiendo luz