Nanotecnología

Por María Alonso Peinado

Los puntos cuánticos son nanopartículas semiconductoras que cuando se exponen a la luz, emiten claramente colores diferentes dependiendo de su tamaño. Son materiales semiconductores que se vuelven fluorescentes cuando resultan excitados por los fotones o electrones. Así, al elegir un material determinado y un cierto tamaño, los investigadores pueden sintonizar con precisión la longitud de onda de la luz emitida y, en consecuencia, el color de la misma.

Los puntos cuánticos son aplicados en distintos campos:

Aplicaciones biomédicas: Los puntos cuánticos emiten luz brillante y muy estable. Con ellos se obtienen imágenes de mucho contraste usando láseres menos potentes, y no existe el temor de que se apaguen. Además, la longitud de onda tan específica a la que brillan evita las superposiciones, y permite teñir a la vez muchas más estructuras que con los métodos de tinción tradicionales.

Para los investigadores biomédicos, la ventaja de la utilización de puntos cuánticos en el interior del cuerpo humano es que ofrecen alta sensibilidad, pues una proteína simple, a la que se adhiere un punto cuántico fluorescente, puede ser rastreada dentro de una célula viva.

La utilización de pozos cuánticos no han recibido aprobación para usarse en terapéutica o diagnóstico, en gran medida porque existe la preocupación de que potencialmente sean tóxicos los puntos cuánticos pueden implicar riesgos para la salud humana o ambiental.

Dispositivos ópticos: La tercera generación de células fotovoltaicas usa entre otras posibilidades las superficies con puntos cuánticos. Los puntos cuánticos forman el núcleo principal de la tecnología óptica de luz cuántica. Estos puntos son cristales de semiconductores a nanoescala que emiten luz con colores puros. Cuando los puntos cuánticos se añaden a la tecnología de iluminación ya existente, como por ejemplo a los diodos emisores de luz que forman parte de la retroiluminación de los LCD o las bombillas, brillan con tanta fuerza de que reducen la cantidad de diodos necesaria para conseguir la misma iluminación general.

http://www.ehu.es/optoel07/programa_OPTOEL07.pdf

Además, puesto que los puntos cuánticos brillan con colores específicos, se pueden añadir a los LED blancos para mejorar las propiedades espectrales de su luz.

Los puntos cuánticos también ofrecen interesantes posibilidades en el campo del diseño, al permitir a los fabricantes crear pantallas extremadamente delgadas y flexibles con grandes formatos.

http://www.ison21.es/2009/12/17/los-puntos-cuanticos-revolucionaran-la-tecnologia-led/

Existen muchos estudios realizados en nuestro país que relacionan los campos de la opto electrónica y los puntos cuánticos.

http://www.technologyreview.com/es/read_article.aspx?id=943

Otras aplicaciones destacadas de los puntos cuánticos son la detección remota de incendios, el desarrollo de cámaras de visión nocturna, así como el análisis químico relacionado con la detección y medida de gases contaminantes en la atmósfera, la localización de puntos calientes en líneas de alta tensión ó el desarrollo de aplicaciones militares.

http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/entrevistas/quien-es-quien/pdf/50.pdf

Por María Alonso Peinado

Se denomina así a la evolución de la arquitectura en cuanto a la utilización y combinación de nuevos materiales y  la ingeniería genética, ofreciendo múltiples opciones para el diseño arquitectónico. Un proyecto denominado Arquitectura Genética pretende convertir las viviendas en objetos naturales vivos habitables, operando un cambio de paradigma en la construcción de viviendas sin precedentes.

Así científicos de la Universidad del Noroeste han desarrollado, a través de la modificación del ADN por implantación de nanopartículas de oro en su secuencia, una estructura de características tridimensionales; paso fundamental hacia la creación de materiales de construcción capaces de fabricar estructuras por sí mismos, utilizando el auto ensamblaje programable.

http://www.northwestern.edu/newscenter/stories/2008/01/dnamirkin.html

La hélice del ADN está formada por tres partes simples: un azúcar y una molécula de fosfato que forman los brazos de la escalera del ADN, y una de las cuatro bases nitrogenadas que constituyen los escalones. El emparejamiento de las bases determinan que éste se pliegue en una amplia variedad de formas útiles para la nanotecnología. El propósito perseguido es construir moléculas sintéticas que se auto ensamblen como el ADN, pero que tengan propiedades adicionales no presentes en el ADN natural.

La construcción de la vivienda vendrá predeterminada por un diseño genético, construyéndose así misma, auto reparándose, adaptándose al entorno y evolucionar.

Alberto T. Estévez, Doctor de la Escuela Superior de Arquitectura de la Universidad Internacional de Cataluña (ESARQ), ha creado un prototipo de máquina capaz de desarrollar "construcciones genéticas" a un nivel básico de modo que, ordenando la información a nivel molecular podría conseguir una arquitectura que no sólo creciera en un entorno, sino que lo creara.

http://www.albertoestevez.com

Otro claro ejemplo son los materiales poliméricos de respuesta que pueden adaptarse a entornos circundantes, desempeñando un papel cada vez más importante en el campo de la ingeniería de tejidos.

http://www.nature.com/nbt/index.html

La arquitectura genética conectada con los diseños de los arquitectos e ingenieros, van a fijar las formas y funciones de la vivienda del futuro. Es posible que exista un futuro en el que la arquitectura genética, fruto de la nanotecnología esté a  servicio del ser humano tal y como ya lo están los denominados materiales inteligentes: electroactivos, magneto activos, fotoactivos, fotolumiscentes o con memoria de forma.

MÁS INFORMACIÓN SOBRE NANOMATERIALES:

http://www.inteligentes.org/index_MI_cuales_son.htm

http://www.slideshare.net/betorossa/nanomateriales

Por Daniel Fernández Huete

Las células solares basadas en películas delgadas son menos costosas que las tradicionales, fabricadas a partir de obleas de silicio cristalino; el principal problema es que aún no son tan eficientes convirtiendo la radiación solar en electricidad. Solasta, una compañía con sede en Newton, Massachusetts, está investigando un nuevo diseño de nanoestructuras que supera uno de los principales hándicaps en la mejora de estos dispositivos.  El nuevo diseño consiste en conformar la película en forma de matrices de pilares de tamaño nanométrico, en lugar de áreas planas. El núcleo de cada pilar se cubre primero con el metal, luego con silicio amorfo y finalmente de un óxido conductor transparente.

La novedosa arquitectura de estas células consigue separar la trayectoria de los fotones de la de los electrones ya que la luz tiende a ser reflejada de la célula sin ser absorbida. Cuanto más gruesa sea la capa activa de una célula, más luz incidente se capta, y más electrones se generarán. Sin embargo, menor número de electrones libres consiguen escapar de la célula, por lo que se pierde efectividad. Aunque la capa de silicio es delgada, un fotón tiene un trayecto relativamente largo que bajar a lo largo del nanopilar, oportunidad aprovechada para transferir su energía a un electrón. Después, estos electrones liberados viajan perpendicularmente un camino muy corto en el núcleo de cada pilar y salen por el metal produciendo corriente eléctrica. "Los electrones no tienen que viajar a través del material fotovoltaico", dice Zhifeng Ren, profesor de física en la Universidad de Boston y fundador de Solasta. "Tan pronto como se generan, vuelven a formar parte del metal".

Esta innovación supone un aumento de la eficiencia de células solares de silicio amorfo un 10 por ciento, casi el doble de la que se había obtenido en investigaciones anteriores. Según Solasta, el diseño no requiere nuevos equipos o materiales, por lo que se abaratarán los costes de fabricación.

La tecnología de nanopilares, también utilizada en otros campos como la medicina, tiene otra ventaja además de la eficiencia al ser aplicada a las células de silicio amorfo. “Las células de silicio amorfo se degradan bajo la luz solar prolongada, reduciendo su eficiencia entre un 20 y un 30 por ciento,” señala Michael Naughton, también profesor de la Universidad de Boston y cofundador de la empresa. “Sin embargo, esta degradación es mucho menos pronunciada en células cuyo grosor esté por debajo de alrededor de 100 nanómetros, como las de Solasta, que deberían mantener mejor su rendimiento a lo largo de su ciclo vital”.

Si bien todavía no han logrado una gran eficiencia, el primer logro es poder hacerlos de forma sencilla, barata y que pueda ser aplicada a la producción en masa. Los investigadores esperan que en futuras generaciones de este dispositivo se logren eliminar todas las interferencias que impiden alcanzar una eficiencia mayor.

Por Daniel Fernández Huete

Recientemente, científicos franceses de la Comisión de Ingeniería Atómica (CEA) y del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) han desarrollado un transistor que puede simular las funciones básicas de una sinapsis. Este transistor orgánico, que se conoce como NOMFET (Nanoparticle Organic Memory Field-Effect Transistor), supone el primer paso en la investigación de una nueva generación de ordenadores inspirados en las redes neuronales, capaces de responder a estímulos de manera parecida a como lo hace el sistema nervioso.

Entre las estrategias de desarrollo de nuevos métodos de procesar la información, un enfoque consistiría en imitar la manera en que funcionan los sistemas biológicos para producir circuitos electrónicos con nuevas características. En el sistema nervioso, la sinapsis es la unión entre dos neuronas, que permite la transmisión de mensajes de una a otra y la adaptación del mensaje en función de la naturaleza de la señal recibida (plasticidad). Por ejemplo, si una neurona recibe pulsos de alta frecuencia mediante sinapsis, se transmitirá un potencial de acción más intenso. Por el contrario, si los pulsos están más espaciados en el tiempo, el potencial de acción será más débil. Es esta plasticidad la que los investigadores han podido simular con éxito mediante el NOMFET.

El transistor CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), bloque básico de construcción de un circuito electrónico integrado, se puede utilizar como un interruptor (puede transmitir o no una señal) además de ofrecer otras numerosas aplicaciones (amplificación, modulación, codificación, etc.)

La gran innovación introducida por el NOMFET parte de la combinación de un transistor orgánico con nanopartículas de oro. Las nanopartículas son encapsuladas, fijadas al transistor y recubiertas con un compuesto orgánico denominado pentaceno adquiriendo un efecto memoria que les permite imitar lo que sucede en una sinapsis durante la transmisión de la señal eléctrica. Esta propiedad, por tanto, hace que el componente electrónico sea capaz de evolucionar en función del sistema en el que se coloca, haciendo que su rendimiento sea comparable al de siete transistores CMOS, necesarios hasta ahora para simular esta plasticidad.

Los dispositivos producidos se han optimizado para tamaños nanométricos, a fin de ser capaces de integrarlos a gran escala. Los ordenadores inspirados en esta tecnología, a diferencia de los ampliamente extendidos ordenadores de silicio, son capaces de funciones similares a las del cerebro humano, ya que pueden resolver problemas mucho más complejos, como el reconocimiento visual.

Dominique Vuillaume, investigador del Instituto de Electrónica, Microelectrónica y Nanotecnología del CNRS y uno de los autores del estudio, afirma que el objetivo del NOMFET es conducir a una “respuesta colectiva como la que puede proporcionar una red neuronal integrada por múltiples informaciones”, lo que daría lugar a “sistemas tan flexibles que puedan ser programados por aprendizaje”

Referencias:

Por Daniel Fernández Huete

En algunas famosas películas como “Minority  Report” o “Avatar” se pueden admirar pantallas transparentes que sólo podían ser concebidas de manera ficticia a través de la animación por ordenador. Pues bien, el afán de unos científicos alemanes por hacerlas realidad les llevó a conseguir fabricar píxeles transparentes OLED (Organic Light Emitting Diode). Este descubrimiento suscitó un enorme interés entre grandes marcas comerciales como Samsung o LG, que presentaron recientemente algunos prototipos basados en esta tecnología.

Normalmente, en las LCDs (Liquid Crystal Dysplays) se utilizan TFTs (Thin-Film Transistors) de silicona, pero al absorber éstos la mayor parte de la luz no son válidos para esta aplicación (Información sobre TFT-LCD). Por ello, estos investigadores han diseñado otros con una capa de óxido de zinc y estaño de 100 nm de espesor que deja pasar el 90% de la luz visible, siendo prácticamente transparentes. Los píxeles OLED se sitúan sobre el circuito TFT sin distorsión alguna en la imagen.

Además, debido al fino grosor de las capas hechas de estos TFTs, pueden ser depositadas en superficies más grandes con técnicas convencionales, que al requerir menos de 200ºC permiten usar plásticos flexibles y baratos como sustrato. El brillo de estos nuevos dispositivos puede conseguir hasta 700 cd/m2, pudiendo variarlo si se cambia el voltaje que los alimenta; claramente superior en comparación con las pantallas establecidas hoy en día en nuestros hogares y trabajos, que alcanzan tan sólo unas 300 cd/m2.

Gracias a esta tecnología, se podrán fabricar pantallas transparentes con materiales más delgados, flexibles y económicos, de mayor brillo y contraste y con menor consumo que las extendidas actualmente. Sin embargo, la degradación de los materiales OLED y su actual proceso de fabricación, aún demasiado caro, han limitado su uso por el momento. Actualmente se está investigando para dar solución a los problemas derivados de esta degradación, hecho que hará de los OLEDs una tecnología que puede reemplazar la actual hegemonía de las pantallas LCD y plasma.

Referencias:

http://www.scribd.com/doc/13325893/Fundamentos-de-la-Tecnologia-OLED
http://www.tomshardware.com/news/transparentoled,1918.html?xtmc=transparent_oled&xtcr=4

Hoy, Adriana Gil (Nanotech), Ana Isabel Gracia (Instituto de Nanciencia de Aragón) y Pedro Sereno (Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid) cerrarán el tema de las tecnologías NBIC y su interrelación con un análisis del efecto que tendrá en un futuro la convergencia de estos cuatro campos, y de las posibilidades que nos ofrece.

Retomamos para empezar, el protagonismo de la Nanotecnología, sobre la que ya no hay duda tendrá un papel relevante a la hora de impulsar la nueva revolución industrial que se producirá en el primer tercio del siglo XXI. La Nanotecnología no se presenta como un conjunto sólido y bien establecido de conocimientos y recetas que nos permitirán dominar la materia en la denominada nanoescala, sino que se encuentra en ebullición, sometida al impacto de muchas disciplinas científicas (de las denominadas tradicionales) que continuamente proponen novedosas metodologías y deslumbrantes herramientas para poder facilitar la observación, manipulación y fabricación de materiales, objetos y dispositivos con precisión nanométrica e incluso atómica.  

El carácter multidisciplinar de la Nanotecnología se manifestará también en el amplísimo espectro de sectores económicos afectados, por lo que el impacto económico será transversal, como el causado por la irrupción de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) en el ámbito empresarial e industrial, primero, y luego en todos y cada uno de los recovecos de la vida cotidiana. A pesar del amplio territorio del conocimiento que intenta abarcar, la Nanotecnología presenta varios frentes en los que se mueve con más rapidez: (i) el de la microelectrónica, que ha de denominarse ya nanoelectrónica aunque siga basándose en el tan explotado silicio; (ii) el de los nuevos nanomateriales (que cada vez contarán más y más en los sectores de automoción y aeronaútica, almacenamiento y producción de energía, etc) y (iii) la nanobiotecnología y la nanomedicina.  

La coexistencia de tres factores capaces de inducir cambios radicales en la sociedad (las omnipresentes TIC, la sólida Biotecnología y la emergente Nanotecnología) es considerada por muchos analistas económicos como el caldo de cultivo perfecto para producir una convergencia tecnológica, capaz de generar una nueva oleada de avances, que permita en un futuro profundizar en lo que se ha dado en llamar Sociedad basada en el Conocimiento, que en esencia es la tabla de salvación de las economías occidentales frente a la emergencia de nuevos competidores. La convergencia de estos tres elementos es bastante obvia y seguramente se puede hablar con realismo de la existencia de una Convergencia Nano-Bio-Info (NBI). Un aspecto esencial de esta convergencia es que ha permitido enfocar al ser humano como beneficiario directo de los avances en estos campos. 

A su vez, existe otra ciencia, la Neurociencia, que de manera más silenciosa está empezando a desvelar los misterios del cerebro y de nuestro sistema nervioso, y que permitirá abordar el tratamiento de enfermedades que aparecen en las poblaciones cada vez más envejecidas de los países desarrollados, permitirá entender como es posible regenerar conexiones nerviosas, cómo se producen ciertas disfunciones cerebrales y cómo corregirlas, cómo funcionan los mecanismos del aprendizaje, etc. Si añadimos esta cuarta variable a las otras tres e imaginamos (lo que requiere un verdadero ejercicio de "multidisciplinariedad") el resultado de su confluencia tanto en el ámbito científico como económico, nos encontramos con lo que se ha denominado convergencia Nano-Bio-Info-Cogno (NBIC). Si bien la convergencia NBI tiene una mayor probabilidad de ocurrencia en un par de décadas, la convergencia NBIC tiene un horizonte de desarrollo a más largo plazo, por su menor definición, porque requerirá de un mayor esfuerzo de integración de disciplinas, donde sea fundamental la aparición de nuevos perfiles profesionales. 

Esta indefinición permite que sea muy fácil entrar en un juego de diferentes escenarios de futuro para la convergencia NBIC, con propuestas en algunos casos muy arriesgadas (ver http://futuretag.net/index.php/NBIC). Los escenarios asociados son de muy diversos tipo, según el enfoque que se pretenda dar por parte de los expertos. Estos escenarios varían desde aquellos en los que la convergencia NBIC pretende la mejora sustancial en la salud del ser humano gracias al (tele)diagnóstico precoz y los tratamientos controlados de ciertas enfermedades (fármacos inteligentes, personalizados, etc), hasta aquellos que plantean la posibilidad de introducir cierto control en el desarrollo mismo de la especie humana, con el fin de "perfeccionarla".  

Por lo tanto hay dos tendencias extremas diferentes, una de carácter más moderado, con pretensiones más orientadas a la mejora de la calidad de vida de la ciudadanía, y otra que pretende incidir sobre aspectos que permitan mejorar las capacidades concretas (físicas, intelectuales) de cada individuo (¿otra reedición de la visión colectiva frente a la individualista?) A medida que transcurra el tiempo se irán definiendo más los términos en los que es posible una convergencia NBIC y cuales serán los posibles escenarios en que nos encontraremos. Por el momento, lo que sí podría ocurrir, si no se actúa con cautela y sentido común ante la sociedad por parte de los actores del sistema científico-tecnológico, es que muchos desarrollos científicos de los ámbitos "nano" o "bio" sean observados con suspicacia por las administraciones, por los ciudadanos,  debido a las consecuencias sociales e implicaciones éticas que de ellos puedan derivarse. 

Enlaces relacionados:

Instituto de Inteligencia Artificial - http://www.iiia.csic.es/

Instituto de Tecnologías Convergentes - http://nbic.org.es/institute/sp-home.html

Informe sobre Nano - http://www.ftforum.org/nanotecnologia.htm

NanoSpain - http://www.nanotec.es/

Weblogs Madri+d: Nanociencia y Nanotecnología - http://weblogs.madrimasd.org/…/

Fundación Phantoms - http://www.phantomsnet.net/

Boletines Nano:

•  Nano Electronics News is a weekly email service covering the worldwide nanoelectronics market and technologies. Editor: Nicolas Weinberg  nicolas.weinberg@euronanotechnews.com Publisher: Upper Side : http://www.upperside.fr/

•  Nano Engineering News is a weekly email service covering the field of nano-material industries. Editor: Nicolas Weinberg  nicolas.weinberg@euronanotechnews.com Publisher: Upper Side : http://www.upperside.fr/

•  Nano Medicine News is a weekly email service covering all the progress and future prospects of nanotechnologies in the field of health. Editor: Nicolas Weinberg  nicolas.weinberg@euronanotechnews.com Publisher: Upper Side : http://www.upperside.fr/

Dentro del marco del foro debate sobre nanotecnología, volvemos a las cuestiones planteadas hace unas semanas por los investigadores Paloma Fernández y Javier Solís acerca de la relación entre la tecnologías de la información y la nanotecnología. En primer lugar, los científicos reflexionan sobre los avances del conocimiento y la nanotecnología, para después pasar a analizar los posibles efectos sobre una revolución social.

A medida que la ley Moore está alcanzando sus límites en dispositivos basados en electrónica convencional, el papel a desempeñar por las tecnologías de tratamiento y procesado de la información basados en elementos nanotecnológicos parece cada vez mayor. Lo mismo puede decirse respecto a las necesidades de dispositivos de almacenamiento de información con capacidades crecientes, velocidades de acceso cada vez mayores y el necesario grado de robustez.

Figura 1: Ley de Moore

Esto también parece claro en el ámbito del procesado de señales, donde es de esperar que la aparición de dispositivos totalmente ópticos de “switching”, “routing” y “multiplexing” requiera el uso de las propiedades de determinados materiales/dispositivos nanoestructurados. De forma muy general, podemos decir que los efectos de discretización de estados en el caso de los nanomateriales semiconductores, o de campo cercano, en el caso de los nanomateriales metálicos, están llamados a jugar un papel fundamental en el futuro desarrollo de las tecnologías de la información (TIC´s). Asimismo, expresiones como “electrónica molecular” o “plasmónica” se convertirán en habituales en el ámbito de las TIC. Podemos, pues, plantearnos las siguientes cuestiones:

1.    ¿En que aplicaciones “clásicas” es esperable una contribución de las nanotecnologías en el ámbito de las TIC a corto, medio y largo plazo?
2.    ¿Podemos considerar la aparición de modalidades de las TIC solo posibles en virtud de la nanotecnología?
3.    ¿Qué influencia ha tenido y tendrá la revolución digital y las TIC en general en el desarrollo de la nanotecnología?
4.    ¿Qué dependencia e interrelaciones pueden establecerse entre información/informática y nanotecnología?

¿Y qué influencia tiene y va a tener la nanorecnología en nuestra sociedad?

Hemos asistido a lo largo de los últimos decenios al impacto en la sociedad de la “red de redes”, cuya aparición es considerada por algunos sociólogos como una revolución de calado similar al de las revoluciones industrial y electrónica (en este caso el límite entre lo que llamaríamos revolución científica y revolución social es bastante difuso). Como ejemplo de los cambios que podemos esperar, el “blue-ray” está ya en el mercado y aunque se trata de un avance “diferencial” en el ámbito de las tecnologías de almacenamiento, se aproxima a lo que serán en el futuro los dispositivos de almacenamiento masivo basados en efectos de campo cercano (superRENS) que ya están en fase muy avanzada.

Por otro lado, diferentes tipos de materiales nano-estructurados nos aproximan a la realización de diferentes dispositivos de procesado "totalmente óptico" de la información basados en efectos no-lineales. Podemos plantearnos, por lo tanto, si la aplicación de la nanotecnología al ámbito de las TIC  generará una revolución a corto plazo, a pesar de las inercias de un mercado tan competitivo como el de las telecomunicaciones. En este mercado es muy difícil que una tecnología nueva se establezca a menos que tenga una absoluta fiabilidad y unos costes de implantación bajos. Tomemos como ejemplo la utilización de solitones ópticos para la transmisión de información. Hace ya bastantes años que se ha alcanzado un estadio muy superior al de la pura demostración en el laboratorio. A pesar de los excelentes resultados que produjeron en su momento investigadores en Bell Labs, British Telecom o Nipón, esta tecnología no ha llegado a implantarse hasta la fecha debido a un coste que las empresas consideran como no asumible. Sin embargo, determinadas aplicaciones como la "super-resolución" en almacanamiento óptico de información alcanzarán seguramente el estadio de mercado en pocos años. La revolución asociada a la aplicación de la nanotecnología en el ámbito de las TIC puede venir de la mano de una sola tecnología o aplicación "revolucionaria", como pasó en su momento con las comunicaciones ópticas (fibras ópticas). Sin embargo, es muy posible que lo haga a través de un conjunto de aplicaciones seguramente "mas pequeñas" y de forma progresiva. Así pues,

1.    ¿Podemos hablar ya del inicio de una revolución “nanotecnológica” en el ámbito de las TIC?.
2.    ¿Cuándo podremos considerar alcanzado el umbral de dicha revolución?.
3.    ¿Existe algún hito imprescindible para que podamos  hablar de una revolución nanotecnológica, al menos en este campo?.

En el artículo "La interrelación Nano-Bio-Info-Cogno-", los autores nos hablaban de la interrelación que existe entre la nanotecnología, la biotecnología, la infotecnología y la cognotecnología, y de la importancia de llegar a una verdadera convergencia entre estas disciplinas. En este nuevo artículo para el foro-debate, nos darán su opinión acerca del camino que debe seguirse para lograrlo.

Un aspecto esencial en la convergencia de las cuatro disciplinas será la formación y educación en este área. Por supuesto, en parte debe estar dirigida a nuevos profesionales de investigación e industria, pero también debe llegar al resto de la sociedad, que tiene que ser consciente de esta nueva idea de tecnologías convergentes. Por tanto, un aspecto a cubrir es la educación dirigida a la sociedad en general, para crear una cultura inmersa en la convergencia de las tecnologías NBIC, en la que nos movamos acostumbrados a ella como simples usuarios y que además nos permita comprenderla, hacer un uso óptimo de las herramientas que nos brinda, una gestión adecuada de las mismas y mantener una actitud crítica razonable respecto a sus posibilidades. NBIC es una nueva idea que necesita ser asimilada y comprendida por la sociedad.

Con el fin de impulsar el desarrollo y la innovación basada en las tecnologías NBIC, conclusiones de distintos estudios recomiendan promover y establecer la convergencia y la multidisciplinariedad de varias tecnologías ya desde la investigación. Además se señala la importancia de planes y directrices de investigación estables que permitan desarrollar proyectos a medio y largo plazo aprovechando la evolución de los desarrollos tecnológicos. A la hora de transferir esta evolución desde la investigación más fundamental hasta la sociedad, el papel que jugarán las empresas pequeñas de base tecnológica es clave, por su flexibilidad mayor que las capacita para adaptarse con más rapidez a nuevas propuestas y oportunidades. Por otro lado, las empresas tecnológicas grandes, contando con mayores presupuestos, tienen también una inercia mayor y finalmente, absorberán los resultados más interesantes ya introducidos por las empresas más pequeñas.

Otra consideración necesaria es la relativa a la regulación. Cada una de estas tecnologías N, B, I, C está en desarrollo y presenta aspectos novedosos que, en muchos casos, carecen de normativa, regulación y estandarización bien establecidas. En general podemos decir que, o bien están en construcción, o se está comenzando con su definición. Como es lógico, las áreas de convergencia entre las cuatro grandes tecnologías NBIC se encuentran en la misma situación. La normativa y regulación de las NBIC servirá para proteger el medio ambiente y la salud de posibles efectos negativos que pudieran surgir del uso y desarrollo de estas tecnologías, pero además, con ellas se definirá la evolución de la explotación industrial de las tecnologías convergentes, por lo tanto se trata de un aspecto esencial a la hora de pensar en el impacto social y económico que tendrán dichas tecnologías en el futuro. Desde el punto de vista de la aplicación, la industria y el uso por parte de la sociedad, este es un punto en el que debe invertirse un gran esfuerzo, haciendo hincapié en la participación de todos los agentes involucrados para asegurar que todos los aspectos importantes son tenidos en consideración. Es decir, profesionales técnicos y científicos especialistas en estas materias, así como la industria, los usuarios de la tecnología, administración, legisladores, especialistas en asuntos éticos, etc. deberán tomar parte en el debate relativo a la evolución y usos de la tecnología NBIC.

Por supuesto la idea de revolución no se refiere solamente a aplicaciones beneficiosas para la sociedad; ante un panorama tan amplio de posibilidades, es importante considerar la parte negativa que las NBIC pueden implicar. Por lo tanto, será imprescindible poner la máxima atención en este punto e invertir esfuerzo en observar la evolución de las tecnologías convergentes y el uso que de ellas se haga, además de poner los medios necesarios para evitar o minimizar las consecuencias negativas.

En esta ocasión, los investigadores Adriana Gil, de la empresa Nanotech, Ana Isabel Gracia del Instituto de Nanociencia de Aragón y Pedro Serena, del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, darán, para nuestro foro-debate, una visión de la interrelación que existe entre la nanotecnología y otras tres disciplinas que han ido muy ligadas a ella desde su origen: la infotecnología, la biotecnología y la cognotecnología. 

La nanociencia y la nanotecnología estudian y hacen uso del comportamiento y las propiedades de la materia a escalas que abarcan desde unos pocos, a cientos de nanómetros. Tienen un marcado carácter multidisciplinar y abarcan áreas de conocimiento y aplicación muy diversas, algunas de las cuales tocan directamente el área de la biotecnología de forma que los desarrollos obtenidos en un campo beneficia también al otro. Del mismo modo, las tecnologías de la información y comunicación (TICs), son por un lado herramientas esenciales para el desarrollo de las tecnologías nano y bio, y a su vez, se benefician de los avances de éstas, por ejemplo con la miniaturización de dispositivos en micro-nanoelectrónica. Por último, las ciencias cognitivas completan el entramado participando en desarrollos comunes con las TICs en asuntos tales como inteligencia artificial y con las tecnologías nano y bio con desarrollos en biomateriales, materiales y dispositivos híbridos dirigidos hacia neurociencia o neurofarmacología.

Es interesante profundizar y desgranar este entramado para definir con claridad los vínculos entre estos cuatro sistemas de conocimiento y determinar el potencial que hay para futuros desarrollos, tanto en cuestiones básicas como en aplicaciones tecnológicas que afectarán a la sociedad. Con el fin de discutir sobre estas ideas pueden plantearse preguntas tales como, ¿Qué interrelaciones se pueden establecer ya entre las tecnologías Nano, Bio, Info y Cogno?, ¿Qué potencial tienen estas tecnologías para formar nuevas relaciones en el futuro?, ¿Qué aplicaciones nuevas pueden surgir del entramado NBIC?, ¿Puede hablarse de una nueva y gran revolución científica y tecnológica centrada en las NBIC?, ¿Qué tipo de empresas serán las encargadas de reabsorber estas nuevas ideas y transferirlas a la sociedad?, ¿Es posible pensar en una Nueva Economía alrededor de la convergencia NBIC? A continuación se presenta una serie de reflexiones relativas a estas cuestiones, que da paso a un análisis general del proceso de convergencia de las cuatro disciplinas involucradas, para finalmente describir algunos escenarios posibles en el desarrollo de la convergencia NBIC.

Si vamos ya a ejemplos concretos de interrelaciones entre estas tecnologías en desarrollo encontraremos una importante cantidad de trabajo dirigido al área de la salud, por ejemplo en el campo de los biosensores y técnicas de diagnóstico, en donde se unen principalmente herramientas nano y bio, siempre apoyadas por la tecnología de la información. Así mismo, aparecen los proyectos dirigidos a desarrollar tratamientos médicos localizados o al transporte y suministro local de fármacos. También en el campo de la salud, una imprescindible sinergia está ya establecida entre la bio y la info en lo que se llama la bioinformática, que permite por ejemplo diseñar fármacos computacionalmente, desarrollar terapias génicas o la ingeniería genética en los cultivos. Sobre las ciencias cognitivas, sus aplicaciones e interacciones con las otras tecnologías, también encontramos importantísimas áreas de trabajo ya en marcha, como es el caso del desarrollo de órganos artificiales o prótesis inteligentes, combinando los conocimientos de neurociencia, principalmente con tecnologías de la información y bio, y en muchos casos, con el área de nuevos materiales desarrollados gracias a la nanotecnología. De manera general, para entender mejor el funcionamiento del cerebro (ciencias cognitivas), tendremos que apoyarnos fuertemente en las herramientas que nos brinda la biotecnología y la tecnología de la información, que, a su vez aprovechará las conclusiones que se vayan obteniendo para proponer nuevas aplicaciones.

Teniendo en cuenta unos pocos ejemplos como los mencionados anteriormente, se pone de manifiesto que, si individualmente las cuatro tecnologías N, B, I, C tienen un potencial de desarrollo enorme, el de su combinación y sinergia es aun mayor. Por lo tanto, aunque se habla de revolución tecnológica con la Nanotecnología, en realidad el asunto es más amplio y tal revolución puede entenderse mucho mejor considerando la Nanotecnología acompañada de la Biotecnología, las tecnologías de la Información y la ciencia Cognitiva. La revolución vendrá dada por la convergencia de estos cuatro campos en desarrollo.