Introducción a la nanotecnología

Fue el químico y microbiólogo francés Louis Pasteur quien dijo “el rol de lo infinitamente pequeño es infinitamente grande”, y no estaba equivocado en lo absoluto. Si bien es cierto que su dicho se refería a bacterias y otros microorganismos, en la actualidad se vuelve cada vez más profético al encontrarnos con el vertiginoso reino de la nanotecnología.

Los científicos definen a la nanotecnología como el estudio del control de la materia a un nivel atómico o molecular. Y si bien puede sonar más a magia que a ciencia, resulta ser exactamente lo que hacen. En la última década los estudios y aplicaciones prácticas en este campo han crecido exponencialmente, así como su uso en ficciones futuristas de cine y televisión, que suelen retratar el tema de forma poco seria o fantástica. Aunque el reino de la nanotecnología todavía esté en pañales, lo cierto es que tanto unos como otros apuntan hacia la promesa de un futuro en el que la humanidad poseerá un control total de todo lo que nos rodea.

Una de las características fundamentales de los seres humanos es su capacidad para desarrollar técnicas que los ayuden a alterar y modificar el medio en el que viven, para adaptarlo a sus necesidades. Esto es lo que conocemos con el nombre de tecnología. Todo lo que construimos, incluidas las herramientas que utilizamos, sirven en mayor o menor medida para cumplir esa función. Las grandes revoluciones tecnológicas, como la industrial iniciada en siglos anteriores, o la reciente en el área de la informática y las telecomunicaciones, siempre han supuesto un cambio radical que afecta nuestras vidas, mejorándolas y haciéndolas más confortables.

Y cada una de ellas fue precedida por avances en los conocimientos que poseemos sobre el mundo, tal como ha sucedido durante estas últimas décadas en el estudio de los átomos y las moléculas, lo que nos ha dado un entendimiento bastante profundo sobre la materia. La nanotecnología no es más que la aplicación de los conocimientos científicos que poseemos sobre estos pequeñísimos ladrillos universales con el fin de generar técnicas específicas que nos sirvan para reordenar estos átomos y moléculas de la manera que queramos.

Si bien la descripción es simple, la revolución que está en el horizonte posiblemente haga que el impacto que tuvo Internet en nuestras vidas parezca pequeño. Con la habilidad de crear tecnologías que actúen a un nivel atómico, nuestra capacidad para alterar el medio en el que vivimos y adaptarlo a nuestras necesidades se vuelve virtualmente infinita. Llegar al fondo para tocar el cielo.

UNA CUESTION DE TAMAÑO

Eric Drexler es, a la vez, una de las figuras más famosas y controversiales del campo.

Hablamos de átomos y de moléculas, los cuales, se sabe, son muy pequeños, pero quizá no quedan en claro los pequeñísimos tamaños a los que nos estamos refiriendo. El umbral de lo que consideramos nanotecnología se encuentra entre 1 y 100 nanómetros (abreviado, nm), que va muchísimo más allá de lo que es capaz de percibir el ojo humano. En términos concretos: 1 metro equivale a 1.000.000.000 (mil millones) de nanómetros; haciendo una comparación, podemos decir que la diferencia entre un metro y un nanómetro es la misma que entre una pelota de golf y la Tierra.

Una de las características más sobresalientes es que al reducir la escala a esos tamaños muchos fenómenos físicos y químicos que no tienen impacto a niveles mayores se vuelven muy pronunciados. La mecánica clásica de Newton, que tanto sirve a tamaños normales, resulta inútil al nivel nano; en contraposición, la extraña mecánica cuántica toma un papel importante para explicar qué es lo que sucede. Las fluctuaciones de temperatura son importantes, y el movimiento browniano es ubicuo y persistente, lo que significa que todo se está moviendo de forma aleatoria, colisionando una y otra vez.

Para traducir un poco lo anterior al español, las cualidades que damos por sentadas en un material a nivel macro –y por extensión, sus interacciones– suelen ser distintas al nivel nano. Materiales que son opacos normalmente se vuelven transparentes a escalas tan pequeñas, o adquieren características llamativas, tales como súperelasticidad o súperconductividad. La variación es tal, que se optó por hablar de nanomecánica para diferenciar estos fenómenos. Esto abre literalmente un universo de posibilidades donde los investigadores se encuentran con nuevas sorpresas cada vez que observan.

Nota publicada en Power Users 73

Además en la nota:
-De arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba
-Nanohistoria: máquinas auto-replicantes, atando los cabos.
-Usos prudentes y futuros: ADN, medicina, materiales.
-Nanotech en la PC.
-Computadoras.
-El miedo a lo pequeño.
Y mucho más.