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La Nanotecnología: el comienzo de una nueva era


La nanotecnología es una de las nuevas disciplinas en investigación médica. Máquinas del tamaño de moléculas, Cristales que no se ensucian, ordenadores del tamaño de un grano se arena o pinturas que repelen los "graffiti" son otros ejemplos de lo que nos promete esta nueva rama de la ingeniería y de la ciencia de la que algunos autores vaticinan como una revolución tecnológica de la importancia de la industrial del siglo XIX. Pero, ¿qué es realmente nanotecnología?. La nanotecnología es mucho más que una simple miniaturización, se trata de controlar la materia a escala molecular y atómica con todas las posibles aplicaciones que ello conlleva.

La primera vez que se planteó esta idea fue realizada por el premio Nóbel Richard P. Feynman, quien afirmó que no hay impedimento de las leyes de la física para trabajar a escala atómica. Feynman abrió sin duda un horizonte nuevo en la ciencia y la tecnología. Desde entonces, se lograron numerosos hitos en la miniaturización, no sólo de la electrónica, sino otros como aquel desafío lanzado por el propio Feynman de escribir la enciclopedia británica en una superficie del tamaño de una cabeza de alfiler y que fue realizado dos décadas después.

A pesar de que las afirmaciones de Feynman no cayeron en el olvido, tuvieron que transcurrir veinte años hasta la aparición del microscopio de barrido por efecto túnel, con el que se pudo visualizar por primera vez un átomo. El paso siguiente sería poder manipularlos para crear estructuras determinadas. Esto ocurrió en 1.990, cuando científicos de IBM representaron el logo de su compañía creado con 35 átomos de xenón. Se había alcanzado la frontera del átomo. Vistas las enormes posibilidades, gobiernos, instituciones oficiales y privadas se pusieron en marcha destinando fondos y medios en la investigación de técnicas y nuevos avances. En EE.UU., se promovió la llamada Iniciativa Nacional de Nanotecnología, Invirtiendo inicialmente 460 millones de dólares.

Vistas las enormes posibilidades, gobiernos, instituciones oficiales y privadas se pusieron en marcha destinando fondos y medios en la investigación de técnicas y nuevos avances. En EE.UU., se promovió la llamada Iniciativa Nacional de Nanotecnología, Invirtiendo inicialmente 460 millones de dólares. Uno de los mayores defensores del desarrollo de nanorrobots es Eric K. Drexler, quien en su célebre "engines of creation" propone la fabricación molecular de máquinas capaces de autorreplicarse. Para ello plantea el concepto de un "ensamblador", capaz de colocar los átomos en el lugar adecuado fabricando así estructuras moleculares precisas. Sin embargo las entusiastas tesis de Drexler son vistas con escepticismo entre miembros de la comunidad científica, tales como el premio Nóbel de Química Richard E. Smalley, descubridor de los "fullerinos".

En la medicina y biología son tantas las posibilidades que se habla de la nanomedicina como una disciplina propiamente dicha. Y es que además del caso que hemos citado, las aplicaciones que se prevén son fascinantes: Una de ellas es la utilización de nanopartículas que apliquen los fármacos, como los de la quimioterapia, en las zonas enfermas del cuerpo, evitando de esta manera efectos secundarios. Científicos ya hablan también de sistemas con que liberan insulina en el torrente sanguíneo. Esta misma técnica podrá utilizarse para la liberación de dopamina en el cerebro con el fin de curar enfermedades como el Parkinson o el Alzheimer. Hasta se afirma que en el futuro será posible reproducir órganos humanos in Vitro o recuperar la visión mediante sistemas que regeneren el nervio óptico o con un "ojo artificial".

Dado que electrónica e informática son las disciplinas en las que la miniaturización está mas avanzada, no podrían ser menos en esta extensa relación de aplicaciones. Los trabajos van encaminados en técnicas de miniaturización "Top-Down", pasando por logros como la obtención de una molécula que trabaja como un transistor. Pero quizá el avance futuro más apasionante está en lo que también vaticinó el genial Feynman. Éste propuso los fundamentos de sistemas que pudiendo controlar el spin electrónico determinar estados de cero y uno. A este concepto ya se le ha bautizado con el nombre de "bit cuántico" o qubit.

Aparte de lo maravilloso de la idea, al poder construir ordenadores muy pequeños está el hecho de que por los principios de la física cuántica los estados físicos manejados en los qubits no tienen que ser cero o uno, sino los dos a la vez, es posible realizar trabajos en paralelo, procesando el doble de información a la vez. Gracias a esto la capacidad de cálculo de estos hipotéticos sistemas sería enorme. El principal problema consiste en la imposibilidad de interactuar con sistemas cuánticos sin que la información contenida en los qubits fuera alterada.

Actualmente existen cerca de tres mil productos generados con nanotecnología, la mayoría para usos industriales. Igualmente, las investigaciones son lideradas por la medicina y la biología. La unión Europea, dentro del mayor programa de financiación de investigación y desarrollo tecnológico de su la historia, el Séptimo Programa Marco (7PM)) ha destinado 3.500 millones de euros en investigaciones sobre nanotecnología.

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