Nanotecnología: poderoso el chiquitín

Por Laura Cukierman

El futuro llegó y lo hizo de la mano de la nanotecnología, una de las áreas más novedosas y creativas dentro del campo científico-tecnológico. Con influencias directas de la química, la biología, la física y la ingeniera, la nanotecnología se constituye como un campo repleto de posibilidades en áreas tan disímiles como la medicina, la energía, el medio ambiente, la electrónica y la industria textil. En Argentina su desarrollo es tan importante que el Estado la considera un área estratégica. Los principales sectores privados la miran cada vez más interesados en hacer grandes inversiones. La nanotecnología llegó para quedarse y pisa cada vez más fuerte.

Un mundo pequeño, pequeñísimo, pero con inmensas posibilidades. De alguna forma de esto se trata la nanotecnología. Un campo prácticamente nuevo donde casi todo es posible. Y es por eso que resulta tan atractiva, no solo para los científicos e investigadores en la actualidad, sino también para aquellos interesados en invertir en una de las áreas más avanzadas del universo científico, donde confluyen la física, la química, la biología y la ingeniera, entre otras muchas otras ramas de la ciencia.

El universo nano es sinónimo de futuro aunque ya tiene un buen tiempo conviviendo con nosotros. Sin dudas es el área donde están puestos los ojos, el esfuerzo, y la financiación de gran parte de la comunidad científica en todo el mundo.
Es que es un campo sumamente creativo que llego motorizado por la física, la química y la biología, y se ha instalado expandiéndose en áreas sumamente diversas como la salud, el transporte, la industria textil, la electrónica, entre muchas otras.

Casi abarcándolo todo, en los últimos años la nanotecnología ha tenido un crecimiento espectacular, abriendo nuevas líneas de investigación y aplicación y, sobre todo, generando un nuevo campo de inversión, donde confluyen el Estado y las empresas privadas casi de igual forma.

La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales, a través del control de la materia a nanoescala. Trabaja en la escala del manómetro, que es la millonésima parte del metro.
En la escala de longitud, todo aquello que este por debajo de los 100 manómetros se enmarca en la nanotecnología. Manipular la materia a escala tan minúscula permite estar cerca de fenómenos y propiedades totalmente nuevos. De esta forma, los científicos la utilizan para crear materiales, dispositivos y sistemas con propiedades únicas. Esto la ubica para muchos en una nueva área del conocimiento que generara grandes transformaciones, debido a que las propiedades de los objetos materiales creados a través de ella son y serán totalmente diferentes a las del mundo micro o macro en el cual nos movíamos hasta su llegada. El comportamiento de los nanosistemas no se rige por las leyes fisicoquímicas clásicas del mundo “macro” al que estamos acostumbrados, sino por las leyes de la mecánica cuántica de partículas desarrolladas a principios del siglo XX por grandes científicos. De igual manera, las propiedades físicas de los materiales a escala manométrica se modifican de manera significativa permitiendo descubrir nuevas aplicaciones, impensables con los materiales a nivel del mundo macro. Como afirma el Doctor en Química e investigador del CONICET, Galo Soler Illia “El gran cambio que propone la nanociencia y la nanotecnología es la capacidad para dominar la materia en una escala de longitudes en la que aparecen nuevas propiedades de los materiales que dependen de su tamaño y forma. Esto es una verdadera mina de oro ya que agrega una vuelta de tuerca a lo que ya se conocía de la estructura de materiales.

Cuando los materiales tienen una o más dimensiones en la nanoescala, las propiedades y funciones son diferentes, además del tamaño y de la forma del nanomaterial. Esto simplemente es revolucionario. La nanotecnología permite hacer cosas imposibles o, mejor dicho, impensables o fuera de lo que nuestra intuición nos marca como normales”.

Es así como el campo de investigación, de trabajo y de aplicación se vuelve cada vez más grande y obtiene más oportunidades en el pequeñísimo universo de lo nano.
Desde productos constituidos con nanopartículas y nanotubos de carbono, ropa con nanopartículas, lavarropas con nanopartículas de plata que eliminan bacterias, hasta heladeras que incorporan nanopartículas y que permiten conservar los alimentos por más tiempo, esterilización en hospitales utilizando nanopartículas de plata, etcétera. Es decir, la manipulación de la materia a esta escala amplia la frontera de lo posible e introduce cambios que mejoran las propiedades, las funciones y los productos en áreas tan diversas como la industria textil, farmacéutica, química, espacial y la energética.

Como tal, es un área donde participan tantas ramas de la ciencia que requiere casi exclusivamente del trabajo en equipo. Al ser un campo donde interactúan la física, la química, la biología y la ingeniería entre muchas otras, la nanotecnología es fundamentalmente transdisciplinaria. Este es un rasgo que la hace sumamente atractiva para los investigadores. De esta forma, el Doctor en Física e investigador del CONICET, Félix Requejo, afirma que “quienes se dedican a la nanotecnología son una suerte de Leonardo Da Vinci capaces de poder aportar soluciones a numerosos campos del conocimiento. Se supera la superespecialización con un sentido concreto. El hecho de que sea un campo interdisciplinario nos acerca a numerosos campos del conocimiento, a generar otros tantos, a transitar por esa interfaz entre diferentes áreas, aprendiendo permanentemente y acercándonos a otras problemáticas”.

Hay muy pocos lugares en donde la nanotecnología ya no se haya inmiscuido. Ella llego para cambiar propiedades, materiales, funciones y dimensiones. Y su presencia es más que significativa en la comunidad científica internacional. Por esta razón, los países más desarrollados han decidido invertir, desde hace décadas, cifras millonarias para impulsar proyectos en nanotecnología y ubicarla en el centro de las agendas político-científicas, llevando a la implementación de políticas para promover su investigación, desarrollo, innovación y comercialización. El disparador para muchos fue la National Nanotechnology Initiative (NNI), creada por Estados Unidos en 2001. Esta iniciativa coordino la asignación de millonarias sumas de dinero al desarrollo de la nanotecnología, promoviendo el trabajo en red de los distintos organismos de ciencia y tecnología preexistentes.

Con esto se dio por inaugurada oficialmente la carrera mundial de su desarrollo ya que, por su efecto, varios países han seguido un camino similar, con el fin de desplegar sus propias capacidades en las distintas áreas de la nanotecnología.

El caso argentino
La Argentina no quiso quedar afuera de esta suerte de boom nanotecnológico. Siguiendo con su política de atención a todo lo relacionado con el desarrollo científico nacional, el Estado, a través del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, definió en 2005 a la nanotecnología como un “área estratégica para nuestro país.” Esto significo un gran impulso desde lo estatal, que también repercutió en los sectores privados con importantes inversiones, que confluyeron en consorcios de trabajo en diferentes áreas.

En este sentido, dos hechos han sido claves para el desarrollo de la nanotecnología a nivel nacional: la puesta en marcha en 2010 del Programa Fortalecimiento de la Competitividad de las PYMES y Creación de Empleo en Argentina y los Fondos Argentinos Sectoriales (FONARSEC). También, tuvieron una gran influencia la inauguración de la Fundación Argentina de Nanotecnología (FAN) y del Centro Argentino Brasilero de Nanociencias y Nanotecnología (CABNN), un centro virtual que reúne a investigadores de Argentina y Brasil con el objetivo central de afianzar las relaciones y los intercambios en dicho campo.

Es que la Argentina dispone de una masa crítica de investigadores y becarios formados en nanotecnología y de un incipiente grupo de empresas que buscan asumir el riesgo de invertir en un campo relativamente nuevo. Como lo explica el Doctor Soler Illia: “La comunidad de nanociencia y nanotecnología argentina es muy activa. Desde hace unos 10 años comenzaron las primeras reuniones en el Centro Atómico Bariloche, entre científicos de física de la CNEA. Eso se fue ampliando; el primer núcleo fue invitando colegas y se genero una comunidad muy activa e interdisciplinaria de científicos de alto nivel, muy motivados, que fue convergiendo hacia la nanotecnología desde áreas tan diversas como la física del sólido, la química, la ciencia e ingeniería de materiales y la biofísica”.

El resultado de esta avanzada se puede registrar en el número de publicaciones y patentes acumuladas entre 2000 y 2007 que han logrado posicionar al país tercero entre las naciones latinoamericanas con mayor cantidad de papers e invenciones registradas.

Los números de la nano
Por su fabulosa capacidad de expansión en múltiples sectores, la nanotecnología es también uno de los campos científicos con mejor proyección en términos económicos. En 2010 genero una facturación a nivel mundial de 250 millones de dólares con la implementación de productos tan diversos como ropa, cosméticos, alimentos y vidrios, que se extenderá a diferentes artículos. Se especula que para 2020 facturara 3 trillones de dólares. Una cifra más que elocuente para graficar la importancia que tendrá el universo de la nanotecnología en todo el mundo. Solo en China, existen 800 empresas probando suerte en un nanomercado de unos 5.400 millones de dólares, un mercado que se estima llegara a 31.400 millones en cuatro años y hasta 144.900 millones en el 2015.

En la Argentina, más de una veintena de empresas ya utilizan la nanotecnología para la obtención de un producto o dentro del proceso de producción y comercialización. Son empresas pioneras en el desarrollo de productos tecnológicos directamente relacionados con el área de nanotecnología, con un alto grado de innovación, y que producen un impacto favorable en el sistema socioeconómico, aprovechando las oportunidades que se presentan en el área de la nanotecnología a nivel mundial.

La nanotecnología argentina podría entrar y desarrollarse con un mayor impacto en áreas estratégicas en las que el país tiene ciertas ventajas. Soler Illia da algunos ejemplos: “En energía basada en baterías de litio ya que contamos con la materia prima, en varias aplicaciones del agro (censado de pesticidas, mejoras del ganado y semillas), conservación y tecnificación de alimentos, bionanotecnología, ya que tenemos una excelente tradición en bioquímica y biología molecular, industria del petróleo, purificación y tratamiento de agua, porque tenemos grandes reservas”.

Un gran futuro para un universo tan pequeño
Hace no más de una década que se activo el despegue de la nanotecnología en todo el mundo y ya existen casi 3 mil productos generados a partir de ella. La mayoría son de usos industriales, pero las investigaciones más avanzadas se registran en el campo de la medicina y la biología. Y es quizás por eso que la nanotecnología tenga un futuro tan promisorio. La mayor parte de los países ya han impulsado iniciativas para promover la nanociencia y la nanotecnología en sus universidades y laboratorios. En los próximos años se espera una mayor y activa participación del Estado y de la iniciativa privada, lo que exige aumentar la difusión y la incorporación de la sociedad a este universo desconocido para muchos. Esto es que la mayor parte de la población este al tanto de las posibilidades que tiene este campo científico, tanto en su vida cotidiana como en niveles más abstractos. Ser conscientes de que el desarrollo nano tecnológico puede impactarlos de forma directa en su vida. Informar a la sociedad que muchos de los productos que hoy consumimos han sido generados por la nanotecnología, como el uso de materiales más livianos y resistentes, catalizadores con nanopartículas de platino en los vehículos para hacer más eficiente el consumo de combustible, hasta tecnología de punta en el desarrollo de proyectos espaciales.

Otra área clave es la medicina, donde este campo ha permitido por ejemplo diseñar microchips electrónicos capaces de identificar en solo ocho minutos, al colocar una gota de sangre, las enfermedades que padeció la familia del paciente y a cuales puede ser propenso, así como el diseño de modernos fármacos capaces de atacar el cáncer a nivel atómico, sin causar daño a las células sanas, o el uso de nanopartículas de oro para el tratamiento del mal. Es decir, un área clave donde se espera que la nanotecnología desarrolle todo su potencial en los próximos años. Y donde están puestos los ojos de los especialistas en salud publica. La nanotecnología brinda una oportunidad única a este sector. El aporte desde las nanociencias al sector energético probablemente es uno de los retos más exigentes y transcendentales junto con los temas de salud, dado la fuerte impronta social y porque permitiría encontrar una solución a algunos problemas estructurales, como la producción de energía y su almacenamiento, la potabilización del agua y el cuidado del medio ambiente, así como también aumentar la productividad en el sector agroindustrial y mejorar la eficiencia y competitividad de las industrias.

Un factor crucial para que la nanotecnología tenga una larga y promisoria carrera en el campo científico, para que cada vez tenga un mayor impacto en la sociedad y por lo tanto un mayor interés en los responsables de la inversión científica, es lograr una amplia y profunda divulgación de todas sus posibilidades. De esta forma el Doctor Soler Illia concluye que “gracias a las iniciativas de subsidios en red, de repatriación de científicos, y de las becas especializadas por área, se ha logrado cimentar la comunidad científica. Los chicos jóvenes se interesan por el tema, las industrias comienzan a entrar en proyectos, o se empiezan a formar compañías de tipo Start-up. El futuro es promisorio. Para mi el siguiente paso es el de expansión, en varios frentes. Por un lado, ayudar a los mejores grupos a que sigan haciendo la mejor investigación, y formando recursos humanos de primer nivel. Esto implica más y mejor financiamiento, más facilidades para equipamiento significativo y la sustentación del trabajo en red, para complementar técnicas y optimizar recursos. También fomentar el trabajo de grupos de investigación con empresas, sobre todo incitar a los grupos a trabajar sobre temas de interés industrial. La nano es una plataforma multiuso. Una vez que se hace algo interesante, la industria lo puede tomar, pero la mayor parte de las veces, no tiene el
conocimiento para hacerlo. Por el contrario, cuando la industria hace un pedido concreto de un nanosistema con una nueva propiedad, un buen grupo puede identificarla e ir tras ella a partir de una biblioteca de conocimiento.

Es importante identificar dentro del sistema científico quienes pueden poner una empresa de base tecnológica y, sobre todo en nuestro enorme país, hay que generar conocimiento nano en el interior, no como grupos aislados, sino como centros de excelencia, como ya existen en Capital, La Plata, Bariloche, Córdoba, Río Cuarto, Santa Fe o Bahía Blanca”.

Todo parece indicar un crecimiento exponencial del sector, con una fuerte presencia en la economía mundial a mediados de la próxima década. Se espera que el campo científico-tecnológico argentino pueda adaptarse a las crecientes demandas y sacar provecho tanto de sus necesidades como de sus resultados. El camino todavía es largo. Hay mucho por hacer en el extraordinario universo de lo nano. De lo que no hay duda es de que la nanotecnología ya esta entre nosotros, pisa fuerte y llego para quedarse. En los próximos años se percibirá más claramente todo su potencial. Por el momento, estemos atentos que cada vez son más las posibilidades que ofrece este pequeñísimo pero inmenso mundo.