El futuro de la nanotecnología (página 2)

En cuando a países, es interesante
saber que para el año 2010, los mayores productores de
nanotubos de carbono serán Corea del Sur, China, EEUU, y
Japón. Obtén más información en
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Producción
de energía con más rendimiento

La nanotecnología también aportara
materiales especiales que están pensados para optimizar el
rendimiento energético. En este sentido, es bueno saber
que los nanomateriales han ayudado a mejorar el rendimiento
energético de los paneles solares, me refiero a esos
paneles que generan energía eléctrica a partir de
la luz solar.

Otro beneficio que ofrecerá la
nanotecnología lo veremos plasmado en las pilas de
combustible de los automóviles a hidrogeno. Para quienes
no lo saben, la pila es un dispositivo en el que entra hidrogeno
y oxigeno, y como resultado de la reacción química
se obtiene energía eléctrica y vapor de agua. Pues
bien, un planteo renovador que aporto la nanotecnología
consiste en usar nanotubos de carbono en el interior de la pila,
lo que permite mejorar el rendimiento
energético.

Filtros muy finos
y resistentes

La precisión que promete la nanotecnología
también podría aportarnos delgadísimos
filtros, los cuales serian de suma utilidad a la hora de
purificar gases, o agua. En este tema, es interesante saber que
ya se han creado filtros de agua capaces de filtrar hasta los
virus biológicos, algo que seria de gran interés
para las empresas dedicadas a potabilizar el agua que tomamos
habitualmente.

Cosméticos
con cualidades especiales

En cuanto a las cremas de protección solar, es
interesante saber que la nanotecnología también ha
realizado una buena contribución. En este tema, basta
decirles que algunas cremas han sido mezcladas con
nanopartículas, lo que les permite reflejar los rayos del
Sol con suma eficacia.

Pinturas con
excelentes cualidades

Las investigaciones nanotecnológicas
también aspiran a crear una nueva generación de
pinturas con cualidades especiales, particularmente me estoy
refiriendo a la creación de pinturas con superficie
antihumedad, antisuciedad, o antibacterias.

Pero, bien vale preguntarse ¿Cómo se
lograrían estas cualidades? Para que esto sea posible, las
pinturas se mezclaran con nanopartículas que les confieren
propiedades especiales. Por ejemplo, si se trata de la pintura
antihumedad, permitirá que el agua se deslice sobre la
superficie sin mojarla. Estamos hablando de un fenómeno
muy interesante ya que gracias a estas pinturas los
automóviles podrían estar siempre secos, incluyendo
los días de lluvia.

Otra contribución que aportara la
nanotecnología esta relacionada con la pintura
antibacterias. En este caso, se trata de una cualidad bastante
ventajosa porque ayudaría a mejorar la higiene en
hospitales, frigoríficos, baños públicos, y
otros tantos lugares.

Saneamiento
más efectivo del medioambiente

Otra buena noticia nos revela que la
nanotecnología ayudara a sanear el medioambiente, y no se
trata de un dato menor si consideramos que las cuestiones
ambientales serán una prioridad en los tiempos
futuros.

En este sentido, basta echar un vistazo a un aporte
reciente de la nanotecnología que consiste en emplear
partículas de hierro para neutralizar los contaminantes
vertidos por las industrias. Este, y otros tantos avances, ya nos
anticipan que la nanotecnología será una gran
aliada cuando se trata de preservar mejor del
medioambiente.

Nanomáquinas y nuevos métodos
de producción industrial

En el mundo de lo infinitamente pequeño, la
nanotecnología haría posible la manipulación
de la materia. Estamos hablando de nanomáquinas que
serán capaces de mover los átomos y
moléculas para construir piezas de gran precisión.
Otra ventaja de manipular la materia en esa escala es la
posibilidad de diseñar materiales que serian ideales a la
función que les toque desempeñar, bien
podría ser el caso de materiales ultra-puros, o tan
resistentes como el diamante.

Ahora bien, para hacer realidad estas promesas, la
nanotecnología tendrá que idear herramientas
nanométricas de gran precisión. El método
consistiría en construir una generación de maquinas
muy precisas, y a partir de allí se montara una nueva
generación de maquinas aun mas pequeñas y exactas.
Por supuesto que construir estas nanomaquinas será un
proceso que demandara muchas décadas, pero a partir de
entonces las industrias podrían valerse de diminutas
líneas de montaje de producción en serie.
Además, podrían emplear nanorobots que trabajan en
forma autónoma para transportar y ensamblar las
moléculas.

Partimos de la base que en el mundo microscópico
se usarían nanomaquinas y nanorobots, muchos de los cuales
tendrían la capacidad de replicarse, esto significa que
podrán hacer copias de si mismos para de este modo crear
ejércitos de nanomaquinas. Con estos métodos, la
nanotecnología dejara de ser una laboriosa y lenta
técnica de laboratorio, para convertirse en un nuevo y
revolucionario método de producción
industrial.

Queda claro que estas diminutas maquinas serán
ejércitos que trabajan en un mundo microscópico al
servicio del hombre. Nuevamente, debo decirles que estos
progresos en la manipulación de la materia implican una
complejidad técnica sin precedentes, de manera tal que
llegarían luego del siglo XXI.

A estas alturas, surge la pregunta ¿Qué
aspecto tendrían las nanoindustrias del futuro? Todo hace
pensar que las nanofabricas serían edificios de reducidas
dimensiones, si consideramos que se valdrían de
nanomaquinas, nanorobots, además de materia prima, y
computadoras. Lo anterior implica que no se requerirían de
maquinas como las usadas en la actualidad, tal es el caso de los
tornos, o plegadoras. Tengamos en cuenta que tampoco se
requeriría de mano de obra humana.

Llegado a este punto, es valido aclarar que a escala
nanométrica imperan otras reglas
físico-químicas que son muy diferentes a las que
conocemos en la escala de los objetos visibles. Por esta
razón, cuando hago referencia a por ejemplo, los
nanomotores, esto significa que no será un motor en
miniatura basado en el funcionamiento de los motores
eléctricos tradicionales. Por el contrario, el nanomotor,
para poder cumplir su función en la nanoescala, se
valdría de principios físicos y componentes
completamente distintos. Lo mismo corre cuando me refiero a una
nanomaquina, hay que tener en cuenta que no usara engranajes
metálicos como los de la mecánica clásica.
En el mundo microscópico imperan otras reglas de juego, y
habrá que reinventar todo.

Como podrá deducir, estamos hablando de avances
que demandaran una enorme complejidad técnica, y esto es
algo que se traduce en largos tiempos de investigación. Es
así como los ingenieros moleculares, junto a
físicos y químicos, serán quienes
investiguen todas estas cuestiones. Pero mas allá de los
largos esfuerzos iniciales, no debemos perder de vista que la
nanotecnología cuenta con un gran potencial, bien
podría llevarnos a los albores de una nueva
revolución industrial, algo que sin dudas
contribuiría a mejorar la calidad de vida de los seres
humanos.

Electrónica más poderosa y
miniaturizada

Si nos detenemos a analizar como son los procesadores y
memorias usadas en las computadoras, basta decir que se componen
de millones de transistores. Esta miniaturización es
posible porque hasta 2.000 de estos transistores entran en el
diámetro de un cabello humano.

Paso a explicarles algunos detalles relacionados con su
construcción: actualmente, los chips se fabrican mediante
una técnica denominada fotolitografía, el cual es
un método que se basa en exponer la superficie del chip a
una luz ultravioleta para de este modo marcar dibujos en el.
Ahora bien, la forma de los dibujos depende de una mascara o
plantilla situada entre la luz y el chips a crear.

Como podemos imaginar, los chips tienden a la
miniaturización de sus componentes, todo esto con el
propósito de incorporar mas transistores. Es interesante
saber que esta miniaturización trae aparejada otras
ventajas, ya que los chips funcionan más rápido,
consumen menos energía, y levantan menos temperatura, todo
esto gracias al achicamiento de sus componentes.

En esta alocada carrera por la miniaturización,
es interesante saber que la nanotecnología podría
aportarnos métodos revolucionarios. Básicamente,
permitiría la construcción átomo por
átomo, lo que implica una miniaturización sin
precedentes, además de aportar materiales de excelentes
cualidades electrónicas, como las que ofrecen los
nanotubos de carbono.

Estos, y otros avances, permitirán miniaturizar
aun más la fabricación de chips. Por ejemplo,
mediante las nuevas técnicas aportadas por la
nanotecnología, podrían introducirse hasta 10.000
transistores en el espacio que actualmente ocupa un solo
transistor de silicio. Comprenderá que estamos hablando de
procesadores con una precisión de unos pocos
átomos. No es poca cosa, si consideramos que estos
progresos ayudarían a mejorar la funcionalidad de una
amplia variedad dispositivos electrónicos que empleamos
habitualmente, tal es el caso de las computadoras, o los
teléfonos móviles. Para ser mas concreto, esto
implica que serán mas rápidos, tendrán
más memoria, sus dimensiones serán más
reducidas, y consumirán menos energía. Como podemos
apreciar, la nanotecnología aportaría un
sinnúmero de ventajas.

Avanzando un escalón mas hacia el futuro, todo
lleva a pensar que los procesadores de las computadoras
dejarían de ser planos; esto es así porque las
nuevas técnicas nanotecnológicas harían
posible la construcción de procesadores cúbicos, es
decir de tres dimensiones. ¿Qué ventajas
aportaría esto? A primera vista, permitiría
incrementar considerablemente el número de transistores,
lo que se traduce en procesadores más poderosos.
También haría posible el procesamiento paralelo, de
manera tal que tendríamos a miles de procesadores
trabajando simultáneamente.

Dejándome llevar por la imaginación de lo
que es tecnológicamente posible, la nanotecnología
podría aportarnos procesadores capaces de imitar el
funcionamiento del cerebro humano, algo que seria posible
mediante el diseño de procesadores tridimensionales
creados con nanotubos de carbono. Es así como
tendríamos procesadores capaces de imitar el
funcionamiento neuronal del cerebro humano, pero, por ser
electrónicos, podrían trabajar a velocidades
asombrosas.

Tampoco debemos perder de vista que en algún
momento comenzaran a desdibujarse las barreras entre lo
artificial y lo biológico, que sin dudas ocurrirá
cuando la nanotecnología y biotecnología adquieran
un nivel de madures bastante elevado. Para ese entonces, el
hombre estaría en condiciones de crear computadoras
hibridas, que seria algo así como una conjunción de
material biológico y electrónico. ¿Para que
servirían las computadoras hibridas? Algunas de ellas
estarían pensadas para interactuar con seres vivos, me
refiero a computadoras diminutas capaces de desempeñar
funciones de diagnostico medico con el propósito de
detectar enfermedades dentro del cuerpo humano, también
serian capaces de aplicar medicinas en forma inteligente, o
inclusive reparar funciones dañadas, o mejor aun,
servirían para mejorar ciertas capacidades del ser humano
como bien podría ser la de darle al cerebro la posibilidad
de conectarse a Internet a través de los
pensamientos.

Sensores
más pequeños y sensibles

El desarrollo de la nanotecnología también
contribuirá a crear toda clase de sensores, en este caso
estamos hablando de sentidos electrónicos que
permitirán obtener información del medio que los
rodea.

No debemos pasar por alto el mejoramiento de los
sensores si consideramos que en los tiempos futuros serán
utilizados en una amplia variedad de aspectos. Entre estas
aplicaciones se encuentra la industria, el hogar, los
automóviles, los electrodomésticos, la medicina,
los robots, la vigilancia de las calles. En fin, queda claro que
el mundo del futuro estará plagado de sensores, los cuales
serán cada vez más sensibles y
pequeños.

La miniaturización de los componentes
electrónicos llegara a tal extremo que hasta podrá
crearse polvo inteligente. En este aspecto, basta señalar
que en los laboratorios de investigación ya se especula
que podrán crearse sensores del tamaño de un grano
de arena. Tengamos en cuenta que dentro de estas diminutas
dimensiones habrá un procesador, una pequeña
batería, sensores, y un diminuto panel solar para cargar
la batería. Vale considerar que estos granos
podrían viajar al ser movidos por el viento, al mismo
tiempo tendrán la capacidad de comunicarse entre ellos en
forma inalámbrica, lo que implica hacer llegar su
información hasta una antena que se comunica con un centro
de monitoreo lejano.

¿Qué utilidad podrían llegar a
tener? El campo de aplicación del polvo inteligente es
realmente amplio; por ejemplo, bien podría esparcirse en
los cultivos agrícolas con el propósito de obtener
información del suelo, de la misma manera ayudaría
a conocer las condiciones del clima, además de detectar
plagas de insectos. Otra aplicación de los sensores de
polvo inteligente la veríamos cuando se trata de detectar
sustancias químicas contaminantes o incendios forestales,
de manera tal que se perfila como un gran aliado para la
preservación del medioambiente.

En los campos de batalla, el polvo inteligente
permitiría conocer los movimientos y armas desplazadas por
el contrincante, también serian de utilidad en las zonas
fronterizas cuando se requiere detectar movimientos ilegales de
inmigrantes. Con tecnologías como estas, todo hace pensar
que en el futuro estaremos bastante vigilados. Ahora bien, si nos
remitimos al fascinante tema de las exploraciones
interplanetarias, basta decir que permitirían obtener
información del planeta a estudiar.

Pero hay mas sorpresas, si pensamos que los avances que
traerá consigo la nanotecnología ayudaran a crear
una nueva generación de sensores bio-electrónicos
que serán capaces de interactuar con la vida misma para
realizar evaluaciones. En este aspecto, me refiero a sensores
pensados para efectuar desde análisis químicos de
la sangre, hasta análisis ópticos del aliento, todo
esto con el propósito de diagnosticar el estado de salud
de las personas, lo que implica detectar cualquier tipo de
enfermedad en una etapa muy temprana de su gestación.
Tampoco debemos pasar por alto que habrá sensores pensados
para evaluar la calidad del agua, o los alimentos, entre otras
tantas posibilidades.

Aplicaciones
médicas nunca antes vistas

Si nos remitimos al terreno de la medicina, la
nanotecnología también haría grandes
aportes, uno de ellos consistiría en la creación de
microscópicos robots que se inyectan en el cuerpo humano
para mejorar la salud.

Paso a explicarles, se trataría de miles de
nanorobots que patrullan el torrente sanguíneo con el
propósito de destapar las arterias obstruidas,
además de destruir virus invasores. Pero la cosa no
termina aquí, tengamos en cuenta que esos nanorobots
también permitirían reparar el ADN de las
células dañadas, lo que implica curar enfermedades
como el cáncer, o revertir el proceso de envejecimiento
que llevamos programado en nuestras células. Es así
como podríamos alargar la vida en forma
indefinida.

Nuestra curiosidad natural nos lleva a preguntarnos
¿Cómo se construirían estos nanorobots? Es
valido aclarar que al mencionar el termino nanorobots, no
necesariamente me estoy refiriendo a maquinas complejas, porque
en muchos casos podría tratarse de mecanismos sencillos
que asumen una buena dosis de ingenio, de manera tal que
estarían creados a escala molecular con el
propósito de cumplir alguna función en particular.
Partimos de la base que el hombre los crearía en base a
principios de la química, y física molecular. Pero
además, estarían basados en mecanismos naturales
que ya existen en la biología. Por ejemplo, podrían
copiar el funcionamiento de los virus, bacterias, o
células, ya que se trata de diminutas máquinas
biológicas que han demostrado tener una eficacia
asombrosa. Por lo tanto, muchos de estos nanorobots serían
híbridos. Bien podrían ser considerados como una
especie de nano-maquina-biológica, que incorpora algo de
maquina, pero también mucho de biología.

En este sentido, tan solo echemos un vistazo al virus
del Sida, el cual es capaz de cambiar el ADN de la célula
para transformarla en una esclava que crea nuevos virus. Pues
bien, copiando estas maldades de la naturaleza, el hombre
podría crear una nano-maquina-virus-benigna cuya
función sea reconstruir el ADN dañado de las
células.

Otra de las utilidades que nos ofrecería la
nanotecnología es el uso de nanomedicamentos que
actúan en forma selectiva. En este aspecto estamos
hablando de medicamentos que estarían fraccionados en
pequeñas partículas recubiertas, las cuales tienen
la propiedad de fijarse a las células afectadas, y por
tanto, no se adhieren a las células sanas. ¿Las
ventajas? Gracias a los nanomedicamentos selectivos se
requerirán dosis muy pequeñas a la hora de curar
las enfermedades, de manera tal que podrían evitarse los
efectos colaterales que habitualmente ocasionan las medicinas
tradicionales.

Nanorobots
constructores

Avanzando otro escalón hacia el futuro, y esto
implica ir mucho mas allá del siglo XXI, la
nanotecnología podría ofrecernos aplicaciones
increíbles. Paso a explicarles, supongamos que tenemos un
maletín multiuso en cuyo interior se aloja un hormiguero
de nanorobots constructores, los cuales permitirían crear
en unos pocos minutos cualquier objeto deseado, y tengamos en
cuenta que esto va desde una herramienta, hasta un
automóvil.

¿Cómo funcionaria todo esto? Partimos del
razonamiento que el maletín cuenta con una computadora
incorporada que permite elegir el tipo de objeto que deseamos
crear. A continuación, organiza y dirige a los nanorobots
para que construyan el objeto especificado.

En este sentido, me gustaría darles un ejemplo
mas concreto: supongamos que abrimos el maletín y
especificamos que queremos construir un automóvil. A
partir de entonces los nanorobots trasformarían un
montón de grafito en un automóvil con cobertura de
diamante. Pero tengamos en cuenta que el automóvil
también podría llevar consigo su propio hormiguero
de nanorobots, lo que implica la posibilidad de cambiar de forma.
Por ejemplo, a medida que aceleramos, el automóvil se
asemejaría cada vez mas a una aeronave, hasta llegado el
momento de elevarse y volar.

Es curioso cuando uno se detiene a pensar que en
aquellos remotos tiempos el automóvil ni siquiera
necesitaría cargar combustible, ya que obtendría la
energía a partir de la fusión o división
nuclear de sus átomos. Por supuesto que tendrán que
pasar muchos cientos de años, o tal vez milenios, para que
estas tecnologías se hagan realidad. Para ese entonces, es
posible que este libro sea un texto olvidado que acumula polvillo
en una biblioteca que funciona como museo.

Ahora bien, si nos remitimos al tema de la
robótica, el sentido común nos dice que
podría valerse de nanorobots para de este modo ser
multifuncional. Esto equivale a decir que el robot tendría
la habilidad de cambiar de forma tal como si se tratase de una
plastilina animada. Les cuento, tan solo imaginemos que el robot
podría transformarse en varias computadoras, luego en
mascota cibernética, a continuación en un par de
aspiradoras. Como podemos deducir, la nanotecnología
cuenta con un potencial que es realmente fascinante, pero
también hay que tener en cuenta que demandara una
complejidad como nunca antes se vio en la historia
tecnológica.

Hasta aquí les hable de la temática de
la nanotecnología, pero, si desean profundizar
más sobre otros temas relacionados con el futuro social y
tecnológico, les recomiendo dos libros: "El shock del
siglo XXI" y "Los próximos 500 años", los cuales
podrán bajar gratuitamente desde:
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Autor:

Gustavo Poratti