Hace aproximadamente cinco años, en estas mismas páginas, les anuncié el inminente desembarco de la nanotecnología en nuestras vidas. En aquel artículo me centré en explicarles en qué consistía esta nueva herramienta que prometía revolucionar el panorama científico y tecnológico y que se define como el “conocimiento y el control de la materia en dimensiones de aproximadamente entre 1 y 100 nanómetros”. Para que se hagan una idea de lo que estamos hablando que es les diré que un nanómetro es, aproximadamente, lo que crece una uña en un segundo. Fascinante. Pues bien, pasado un lustro de aquel artículo ha llegado el momento de rendir cuentas y explicarles en qué sectores el nanomundo se ha hecho fuerte. Veamos.
Uno de los valores añadidos de la nanotecnología es que su uso no está restringido a un área concreta y puede ser aplicada a diferentes campos científicos como la física, la química, la medicina, la alimentación, la farmacología, las comunicaciones, la biotecnología, el medioambiente y muchas otras.
La dos propiedades principales de las nanopartículas son sus dimensiones ultrafinas y su mayor área superficial. Estas propiedades le confieren a los nanoproductos un sinfín de potenciales aplicaciones comparadas con las que tienen las estructuras convencionales de mayor tamaño ya que el comportamiento de las nanoparticulas es totalmente diferente. El uso de nanopartículas de elementos químicos como el hierro, la plata, el iridio, el platino y el zinc permite, gracias a su pequeño tamaño, alcanzar con mayor rapidez y efectividad partes del organismo humano que son inaccesibles a estructuras de mayor tamaño.
La electrónica es una de las grandes beneficiadas de la nanotecnología. La aparición de circuitos con nanotubos de carbono, semiconductores, cables cuánticos, etc. ha supuesto una verdadera revolución. Por otra parte las tecnologías de la comunicación han sufrido un gran avance con la presencia de nuevas tecnologías de visualización a base de plásticos flexibles, nanochips, sistemas de almacenamiento de datos de muy alta densidad de registro, semiconductores, etc. También el medioambiente ha sido beneficiado por la nanotecnología con el desarrollo de energías, materiales y procesos no contaminantes, depuración y desalinización del agua, prevención de la erosión del suelo, reducción de la extracción de minerales, detoxificación de los suelos, detección de gases tóxicos, etc. En la industria textil la presencia de la nanotecnología es evidente. Nuevos tejidos “inteligentes”, autolimpiables, antiolores, antimanchas, eliminación de contaminantes o alérgenos, etc. son algunos ejemplos.
Dos grandes áreas beneficiada por esta nueva tecnología son la medicina y la farmacia. Gracias a la nanotecnología se están logrando mejoras en la compatibilidad de implantes, nanosistemas para la administración y liberación localizada y gradual de fármacos, desarrollo de técnicas de diagnóstico, detección y análisis basadas en nanochips, eliminación de microorganismos patógenos, desarrollo de células artificiales, desarrollo de nanomateriales para la ingeniería tisular y la terapia génica y celular, etc. Los nanomateriales también están presentes en el deporte: bicicletas con nanotubos de carbono, raquetas de tenis reforzadas con estos nanotubos, etc.
La exploración espacial no se ha quedado fuera de las nuevas aplicaciones de la nanotecnología. Nanotubos de carbono para cables y estudios cartográficos, robots, naves y ascensores espaciales, tejidos autorreparables, etc. son algunas de las aplicaciones en este campo. También el sector energético se ha visto claramente favorecido por la nanotecnología gracias a sus aplicaciones en la mejora del almacenamiento y producción de energía, al desarrollo de energías alternativas y limpias, la aparición de nuevos dispositivos de ahorro energético, etc.
Dos de los campos donde la “tecnología de lo nano” se encuentra muy presente es en la construcción y la arquitectura. Nanomateriales más ligeros y resistentes, pinturas especiales, vidrios que repelen la humedad, el polvo y la suciedad, hormigones “inteligentes”, materiales autorreparables, superficies antihumedad y antipintadas, etc. son ejemplos. También la agricultura y la ganadería se han visto beneficiadas por la aparición de la nanotecnología. Mejoras en la producción, nanochips para la identificación animal, nanopartículas para la administración de fármacos o vacunas o detección de enfermedades mediante nanosistemas son algunas de las aplicaciones de lo “nano” en estas áreas.
Debido a que es un campo de gran interés en el siglo XXI por las continuas alarmas alimenticias, dedicaré un apartado especial a las aplicaciones de la nanotecnología en el área de la seguridad alimentaria. Para retrasar el deterioro de los alimentos se están investigando nanopartículas orgánicas e inorgánicas, nanoarcillas, nanofibras y otros nanocompuestos de muy diversa índole con capacidades antibacteriana y antifúngica. Entre estas nanopartículas destacan nanopartículas de plata (utilizadas para inhibir, hasta en un 90 %, el crecimiento de microorganismos en los alimentos); nanopartículas de dióxido de titanio (actúan como agentes antimicrobianos y se utilizan, principalmente, en los sistemas de filtración de frigoríficos y aspiradoras para capturar y eliminar olores); nanopartículas de aluminio (se usan esencialmente en los envases flexibles para alimentos, debido a su propiedad barrera frente a la humedad o frente a gases como el dióxido de carbono o el oxígeno y las nanopartículas de óxido de zinc (se caracterizan por sus propiedades antibacterianas y su estabilidad física).
La nanotecnología también es muy importante en el envasado de alimentos. Se emplean nanosensores, un tipo de nanodispositivos que están revolucionando el mundo de los envases inteligentes. Este tipo de envases proporcionan información al consumidor acerca de las reacciones que están ocurriendo en el interior del envase y que se traducen en cambios en la calidad del producto. Los envases inteligentes tienen dentro de su estructura una serie de dispositivos de dimensiones nanométricas capaces de detectar rápidamente cualquier cambio en el alimento envasado y trasmitir inmediatamente al consumidor el efecto positivo o negativo de dichos cambios.
Estimados lectores, el 29 de diciembre de 1959 Richard Feynman, premio Nobel de Física en 1965, asombró a todo el mundo con su extraordinario discurso “There’s Plenty of Room at the Bottom” pronunciado en el Caltech de California. Con aquella lección magistral comenzó la era de la nanotecnología. Pasados 60 años de aquel discurso que sonaba a ciencia ficción hoy podemos asegurar que el nanomundo es toda una realidad. Maravilloso.
Jose
Nota: Este artículo fue publicado el 30 de octubre en el diario La Verdad.
