¿Qué es nanotecnología?

El término nanotecnología comienza a resonar cada vez más en la cultura popular. La palabra ha sido utilizada en diversas películas y programas de televisión como Star Trek: The Next Generation, I Robot, Doctor Who, Avengers, entre muchos otros. Gracias a eso, relacionamos el término con alguna forma de tecnología avanzada que ofrece propiedades nuevas, pero ¿qué es realmente la nanotecnología?

En 2014 la Real Academia Española agregó el término a su edición impresa, definiéndola como “Tecnología de los materiales y de las estructuras en la que el orden de magnitud se mide en nanómetros, con aplicación a la física, la química y la biología.” Una definición que nos habla del orden de magnitud en que se hacen las cosas, y algunos de los campos donde influye, pero más allá de eso no nos dice mucho.

La Iniciativa Nacional de Nanotecnología en Estados Unidos lo define como:

Esta definición ya nos ofrece algo más de información, el tamaño es una parte fundamental de la nanotecnología; pero ¿qué es un nanómetro?, el prefijo nano, hace referencia a la fracción de una mil millonésima parte de un metro (1×10-9 m), para tener una idea de lo que esto significa: un glóbulo rojo mide entre 6 y 8 mil nanómetros, lo que sería como comparar el tamaño de una persona con el diámetro de una ciudad.

Imagina que un nanómetro es el tamaño de un balón de fútbol. En ese caso, un metro sería aproximadamente del tamaño de la Tierra.

¿Y de qué nos sirve hacer cosas tan pequeñas?

Algo muy interesante de la nanotecnología, es que a esta escala, muchos materiales presentan propiedades físicas, químicas, y biológicas diferentes a las que tienen a una escala mayor, Por otro lado, al ser más pequeños, la superficie activa por gramo de material aumenta, por lo que se hacen más reactivos.

La cuantización de la energía, la mayor proporción de átomos en la superficie y los efectos cuánticos que influyen en el comportamiento del material, permiten que materiales comunes en nuestra vida se conviertan en materiales extraordinarios

Un ejemplo clásico es el carbón o grafito; a escala “normal” lo encuentras en un lápiz y sirve para escribir. Pero a nanoescala, se convierte en grafeno, un material con propiedades extraordinarias de resistencia (2000 veces más fuerte que el acero), conductividad eléctrica (supera por mucho al cobre), etc.

La nanotecnología puede sonarnos a algo nuevo, una rama que apenas se comienza a estudiar, pero las ideas fundamentales detrás del concepto fueron planteadas en 1959, con la plática del físico Richard Feynman, en el congreso de la Sociedad Americana de Física. Ahí Feynman utilizó el título ‘There’s Plenty of Room at the Bottom’ (Hay mucho espacio al fondo) para describir procesos que podrían usarse para fabricar nanomateriales, y describió algunos objetivos que se podrían alcanzar gracias a ellos. Aunque el término propiamente se le atribuye al Profesor Norio Taniguchi, que lo acuñó en 1974 mientras trabajaba con máquinas de alta precisión para la fabricación de semiconductores con capas nanométricas de metales.

El vitral tiene su color debido a partículas metálicas a escala nanométrica incrustadas en el vidrio’. Foto © Matthew Benton, licenciada bajo CC BY-NC-SA 2.0.

Sin embargo, sin saberlo, la nanotecnología nos ha acompañado por siglos. Hay diversos ejemplo, uno de ellos son los vitrales de la edad media, donde los artistas descubrieron que el nitrato de plata se podría convertir en una pintura amarilla sobre el vidrio, y el cloruro de oro en un tinte rojo, logrando que los vitrales tomaran esos bellos colores que además han prevalecido por siglos gracias a que están conformados por nanopartículas de oro y plata. En ese tiempo los artesanos no sabían que estaban desarrollando lo que hoy llamamos nanopartículas, definitivamente no sabían que un fenómeno cuántico era responsable de ese color y mucho menos entendían la razón por la que funcionaba, pero es un caso (de muchos) que demuestran cómo estos materiales han estado presentes en nuestra historia y en nuestra vida por siglos ofreciendo nuevas propiedades a materiales comunes.

¿Dònde se encuentra disponible?

Hoy en día, ya se desarrollan productos con “nano”, desde los procesadores y pantallas de nuestros teléfonos, o equipo deportivo, hasta fármacos capaces de dirigirse de forma selectiva sólo a la enfermedad, reduciendo los efectos secundarios. Las propiedades de los materiales apenas comienzan a integrarse al mercado, pero ya nos han demostrado un potencial enorme en toda clase de áreas, como las energías renovables, la salud, la electrónica, la vestimenta e incluso el entretenimiento.