Computadores que no usan procesadores, notebook con baterías de 40 horas de duración y un nuevo concepto de Internet son algunas de las aplicaciones hacia donde va la nanotecnología, ciencia que muchos consideran como la próxima revolución tecnológica del planeta.
La palabra "nanotecnología" se ha transformado casi en el fetiche de universidades, grupos de científicos y de varios medios de comunicación, que ven en el concepto un puente cercano hacia la ciencia ficción. Sin embargo, expertos de todo el mundo concuerdan que esta disciplina será una de las grandes revoluciones de la ciencia, algo que ya se está viendo en las investigaciones y aplicaciones actuales.
La nanotecnología, que se encuentra entre el campo de la ingeniería y la ciencia, se dedica a la creación y utilización de todo tipo de materiales, instrumentos y sistemas de tamaños nanométricos para diversos usos. Un nanómetro corresponde a una mil millonésima parte de un metro (o millonésima parte de un milímetro). En términos numéricos sería 0,000000001 metros . Si un nanómetro fuera del tamaño de una pelota de 15 centímetros de radio, una fila de esos balones daría la vuelta a la tierra 4 veces.
En laboratorios de todo el mundo se están llevando a cabo trabajos y experimentos para construir máquinas y robots microscópicos, capaces de reciclar desechos, fabricar nuevos materiales, ser parte de nuevas estructuras de hardware o, incluso, adentrarse en los confines del cuerpo humano. Justamente ahí es donde radica el futuro de lo que se conoce como nanotecnología, que se define como "la manipulación de la materia a partir de elementos de la tabla periódica".
Existe una gran cantidad de aplicaciones para los nanomateriales, por lo que ningún sector estará ajeno a ellos, especialmente la industria de las tecnologías de la información, la biotecnología, farmacología y electrónica, creando productos específicos para cada uno de los requerimientos.
Charles Vest, ex-presidente del MIT, anunció hace unos meses que los avances nanotecnológicos serán los protagonistas de la sociedad del conocimiento, con una multitud de desarrollos en el ámbito empresarial y social. Imaginemos por ejemplo un material más fuerte que el acero, pero con solamente el 10% de peso. O nuevas aplicaciones informáticas con componentes ultrarrápidos para dispositivos de tamaños microscópicos. Hasta el chip del celular más pequeño que existe actualmente en el mercado se convertiría en un gigante.
Del Teléfono al Cáncer
En febrero del presente año, el director regional de Samsung para Latinoamérica presentó en ciudad de Panamá los nuevos productos de línea blanca de la empresa coreana, donde la protagonista fue una nueva tecnología denominada "Silver Nano". Tomando en cuenta la tradición milenaria de utilizar vasijas y jarrones de plata en la conservación de alimentos y líquidos, la compañía desarrolló un sistema en el cual se aplica una lluvia de nanopartículas de plata al interior del refrigerador, para mantener más frescos y limpios los productos. Lo mismo se realiza al interior de las lavadoras y en los sistemas de limpieza de aire.
Este es un ejemplo de cómo la nanotecnología ya está siendo aplicada en casos concretos, para solucionar problemas cotidianos y mejorar la calidad de vida de la humanidad. En el campo de la medicina también existen algunas aplicaciones, especialmente para producir sensores moleculares capaces de detectar y destruir células cancerígenas en las partes más delicadas del cuerpo humano como el cerebro.
Durante una conferencia titulada "Promesas, aplicaciones y retos de la nanotecnología" llevada a cabo hace tres semanas en la Universidad Autónoma de México (UNAM) -entidad educativa que lidera esta ciencia en Latinoamérica- el físico azteca Juan Zapién Soto opinó que los proyectos que se están realizando actualmente tienen una inversión productiva a corto y mediano plazo, citando a modo de ejemplo, las telas a prueba de manchas, discos duros ultra pequeños y películas nanométricas, entre otras cosas.
"La nanotecnología ha existido durante años, simplemente en las vasijas creadas por los griegos hace siglos existían pequeñas partículas de metales, como el oro, entre la pintura que se usaba para decorarlas. Ahora, la nanotecnología ayuda en la creación de instrumentos y herramientas de corte para áreas como la medicina", señaló el profesional.
Ejemplos concretos hay decenas. Podrían ser miles, pero para ser más concretos, veamos algunos casos de aplicación real de la nanotecnología:
Nanocubos: Los nanocubos fueron creados por científicos para generar energía limpia y tienen el tamaño de granos de sal. Estos elementos pueden ayudar a construir la denominada "economía del hidrógeno", un hidrógeno que se quema fácilmente y da como residuo agua. Esto sería la solución a muchos problemas energéticos en el mundo, además de estar más acorde con el respeto al medio ambiente.
Nanocables: Investigadores de la Universidad de Harvard han creado un dispositivo a base de un nanocable de silicio que puede detectar interacciones entre pequeñas moléculas y proteínas. El sistema podría tener aplicaciones en el descubrimiento de fármacos.
Nanocristales: Mediante la utilización de ultrasonido de alta intensidad, investigadores de la Universidad de Illinois at Urbana-Champaign han creado nanoesferas huecas y los primeros nanocristales con las mismas características. Las nanoesferas podrían ser utilizadas en microelectrónica (por ejemplo para la transmisión de datos informáticos), administración de medicamentos y como catalizadores para hacer combustibles no contaminantes del medio ambiente.
Nanomedicina: Los pacientes diabéticos podrían verse favorecidos al recibir insulina encapsulada en células artificiales a escala nanotecnológica, que la dejen salir cuando aumente la glucosa en la sangre.
Dendrímeros: Los dendrímeros consisten en polímeros con una serie de ramificaciones. Cada cabo podría tener una serie de funciones y propiedades. Imaginemos por ejemplo que se pudieran tragar, para luego realizar diferentes funciones dentro del organismo humano, como buscar daños y repararlos.
El Futuro de las TI
Como ya hemos visto, en el ámbito de las Tecnologías de la Información, existe una gran diversidad de aplicaciones, como por ejemplo la creación de nanotubos que transmitan paquetes de información y datos a través de redes. Imaginemos el impacto que esto podría tener en la capacidad de banda ancha de los equipos conectados a una red corporativa o en los mismos centros de datos que controlan cientos o miles de terminales.
Una serie de investigadores de Canadá liderados por el profesor Ted Sargent han demostrado que se puede utilizar la nanotecnología para conseguir una Internet de alta velocidad basado en la potencia de luz. Este descubrimiento podría llevar a una red 100 veces más rápida que la actual. Esto se lograría mediante el uso de un láser para dirigir datos a otro con una exactitud sin precedentes, condición necesaria dentro de las futuras redes de fibra de óptica. "Con estos últimos descubrimientos, por primera vez la capacidad de procesar señales que contienen datos por medio de la luz está a nuestro alcance", señaló Sargent a la revista canadiense Nanno Letter.
La nanotecnología podría además crear materiales para disminuir el tamaño no sólo de los discos duros de equipos informáticos, sino también de los microprocesadores, elevándolos a la categoría de "nanoprocesadores". Fabricantes como Intel, AMD y Motorola, entre otros, ya están invirtiendo en I+D para empezar a crear los nuevos prototipos de la era de la nanotecnología.
Según expertos, en un principio estos procesadores podrían tener precios muy elevados, que lo harían inviable para mercados como las pequeñas y medianas empresas e incluso para varias grandes compañías. Pero no es difícil concluir que esto será sólo por un tiempo, al igual como ha ocurrido con la mayoría de las tecnologías que poseen una gran utilidad para el hombre y poseen un alto potencial de mercado.
Más aún, tres miembros del grupo de investigación de ciencia cuántica de Hewlett-Packard han propuesto y comprobado un sistema basado en nanotecnología que brinda las órdenes requeridas para la informática general sin necesidad de usar procesadores. Si esto se logra desarrollar, se podrían crear computadores con un poder mil veces superior a los actuales y... sin necesidad de procesadores.
Se trata de "la reinvención del cómputo", señaló a varios medios estadounidenses Stan Williams, uno de los autores del trabajo. Según el científico, el sistema provee un elemento clave necesario para construir un computador mediante el uso de dispositivos nanométricos, que son relativamente menos caros y más fáciles de fabricar.
En cuanto a productos más masivos, la empresa irlandesa Ntera acaba de anunciar un nuevo tipo de pantalla LCD basada en nanotecnología llamada NCD (NanoChromics Display). Esta nueva clase de display utiliza un proceso nanotecnológico para crear una imagen más estable, sin pérdida de contraste mediante la rotación y más parecida al papel que las pantallas LCD tradicionales. Además, esta tecnología consume mucho menos energía que cualquier otro sistema parecido. Por ejemplo, una imagen puede permanecer en la pantalla por semanas sin necesidad de electricidad, ni de iluminación trasera. La empresa afirma que una pantalla de este tipo consume sólo el 10% de la energía que necesita una pantalla LCD convencional. Las primeras partidas comenzarán a venderse a fines de 2005.
Las empresas japonesas también están haciendo lo suyo. Este es el caso de NEC, que desarrolló un nuevo notebook cuya batería es una celda de energía, que posee pequeños concentrados de "nanocuernos", una variante de los nanotubos con una configuración en forma de cuerno. Estos nanocuernos funcionan como electrodos, las celdas de energía utilizan metanol para crear electricidad y esta dura 10 veces más que una batería convencional.
NEC anunció que muy pronto introducirán al mercado un modelo de notebook con una batería que dura 40 horas. Desarrollos similares ya están realizando compañías como Hitachi y Toshiba. Hitachi anunció a fines del año pasado el desarrollo de un PDA con una celda de energía que dura 5 horas.
Otra de las aplicaciones se llama "nanovidrio". Con esta tecnología pueden controlar con extrema precisión la capa que reviste un DVD, de modo que el rayo láser que lo toca pueda enfocarse con mayor precisión, de este modo, un DVD puede tener aún más información que los actuales. Otros trabajan en hacer pistas tridimensionales en vidrio, para poder conducir rayos de luz, tecnología que podría actuar como circuitos en los PCs ópticos del mañana.
Justamente esa es la palabra a retener: "El mañana". A pesar de que muchas aplicaciones de la nanotecnología ya está comenzando a producirse de forma industrial, van a pasar algunos años antes de que sea algo totalmente masivo. Todas las investigaciones arrojan muchas luces sobre lo que se considera el futuro de las tecnologías de información, pero por un tiempo aún continuaremos usando computadores con circuitos de silicio tradicionales. Por un tiempo.
