Por Marina Lois. En U-238 Julio 13
El Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN) es el ámbito de la CNEA a través del cual se articulan y canalizan todos aquellos proyectos que, sobre nanotecnología, se desarrollan en la Comisión. Carlos Rinaldi, actual Director del INN explica cuáles son las funciones del Instituto, de qué manera se articulan los proyectos nano de la CNEA con instituciones nacionales y del exterior, y por qué la nanotecnología permite hacerse peguntas que antes ni siquiera podían ser concebidas.
¿Cómo surge la iniciativa de crear el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología de la CNEA?
Entre 2005 y 2006 surge a instancias de un grupo de investigadores del Centro Atómico Bariloche y del Centro Atómico Constituyentes, con la idea de crear el Instituto de Nanociencia y Nanotecnología para impulsar y coordinar las actividades del área dentro de la Institución. La propuesta surgió en uno de los Congresos de NanoCAB que anualmente se realizaba en nuestra institución. Lideraban esta iniciativa el Dr. Carlos Balsiero y el Dr. Alberto Lamagna, actual Gerente de Investigaciones y de Aplicaciones No Nucleares de la CNEA. Una vez creado el Instituto se instrumentó un proyecto de inversión que permitió equiparse y construir un área limpia en el Centro Atómico Bariloche, la cual junto con la ya existente en Centro Atómico Constituyentes (LabMEMS) permitió posicionar a nivel nacional a nuestra institución en el liderazgo de la micro y nanofabricación. Por otra parte, el INN permitió también empezar a coordinar actividades que se venían haciendo por separado. De alguna manera, lo que ha hecho el Instituto es unificar todas estas iniciativas, para que no sean realizadas punto a punto, sino que queden incluidas en un marco institucional. Además, en el Proyecto Institucional de la CNEA, la Nanotecnología es un punto fundamental, ya que es un campo desde el cual se puede realizar diversos aportes al ámbito nuclear.
¿De qué manera el Instituto se inserta en la estructura de la CNEA?
El Instituto depende de la Gerencia de área, a cargo del Doctor Lamagna. Sin embargo, como tal, no tiene una existencia física, sino que agrupa todas las iniciativas de nanotecnología existentes en la CNEA. Todo lo relacionado a procesos referidos a nanotecnología pasa transversalmente por el Instituto; desde los proyectos que se solicitan al MINCyT hasta los que están dentro de la misma CNEA.
¿El Instituto de Nanociencia y Nanotecnología realiza convenios con instituciones similares de otros países?
Se han realizado varios convenios con instituciones de países como Italia y Francia. Si bien los acuerdos los hace la CNEA, el Instituto propone la realización de esas colaboraciones.
Por otra parte, se canalizan las colaboraciones que los profesionales realizan con otras instituciones. Actualmente estamos trabajando en la Creación del Laboratorio Internacional Francia Argentina de Nanociencia, que se está renovando; la Cooperación técnica entre CNEA y el Consiglio Nazionale delle Ricerche y tenemos un proyecto conjunto que se llama Nanosenso Open Lab para el desarrollo de sensores químicos en esa línea. Estamos tratando de llevar a cabo uno con la CNEA francesa, debido a que ellos tienen un instituto muy grande. Allá existe el MINATEC, que es un instituto que sí tiene existencia física real, es un gigante que tiene un campus cerca de Grenoble, donde se desarrolla micro y nanotecnología para acercarla a la pequeña y mediana industria. Para nosotros ése es un modelo a seguir, es aquello a lo que uno aspira. Nuestro Instituto y el MINATEC se han desarrollado de forma casi contemporánea, y, salvando las distancias, ambas instituciones coinciden en la forma en que se lleva a cabo el trabajo.
Si bien acá se han destinado fondos importantes, los de allá son aún mayores. Muchos de nuestros investigadores van allá, especialmente a través de la CNEA, y realizan estadías posdoctorales o trabajos de investigaciones en los laboratorios franceses.
¿De qué manera se desarrolla el trabajo en el Instituto?
La estructura del Instituto está organizada según temáticas: contamos con un sector de desarrollo de MEMS en una suerte de laboratorio, el de Nanomagentismo, que a su vez conforma otro laboratorio, el de Nanobiología. Por ejemplo, en Nanobio tenemos investigadores que trabajan acá en Buenos Aires y otros investigadores en Bariloche. El Instituto facilita la relación entre los investigadores, la participación en eventos de la especialidad, tanto internos como externos, participa en el desarrollo de congresos y actividades afines, patrocina convenios con distintas instituciones. Además, tiene un presupuesto propio que le permite financiar los desarrollos que se hacen en las áreas limpias: mantenimiento del área limpia de Constituyentes y mantenimiento del área limpia de Bariloche. También, tiene a cargo algún financiamiento para el equipamiento de algunos proyectos que se están dando. La estructura es bastante amplia. Por otra parte, hemos formado comisiones, cada una con su actividad específica: la Comisión de Académicos se dedica a convenios y cursos, La Comisión de Insumos y Equipamiento atiende las necesidades de todos los proyectos. Por ejemplo, el Instituto se encarga de realizar la compra y distribución de obleas, que son de uso común a varios proyectos.
También se financia la compra de equipamientos de uso común, tratando de optimizar los recursos y el equipamiento existentes. Todo esto realiza el Instituto, pero haciendo fuerte hincapié en los mantenimientos de las áreas limpias de Bariloche y de Constituyentes, que se llevan la parte del león, porque mantener el área limpia implica una inversión importante.
Una de las muestras de la transversalidad del Instituto tiene que ver con las relaciones entre profesionales del CAC y del CAB, ¿cómo se desarrolla esta relación?
Las comisiones que conforman el Instituto están constituidas por gente que trabaja tanto en Bariloche como en Buenos Aires, de manera tal que ellos tienen sus reuniones y si no pueden reunirse físicamente lo hacen a través de videoconferencia. Del mismo modo, al nivel de la Dirección del Instituto, tanto en mi caso que soy el Director, como con el Codirector que está en Bariloche, viajamos habitualmente y estamos en comunicación permanente.
¿Cómo se constituye la Dirección del Instituto?
Carlos Balseiro fue el primer Director del Instituto. Posteriormente, se implementó un sistema de votación interna para elegir al Director; esa propuesta se eleva al Gerente quien realiza la designación de los dos más votados. En esta oportunidad, el Doctor Julio Guimpel y yo salimos elegidos por Bariloche y por Buenos Aires respectivamente.
El mandato dura cuatro años y se alterna entre el cargo de Director y el de Codirector. Actualmente estoy cumpliendo la función de Director Pleno desde 2011 y el año que viene la dirección pasa a Bariloche.
¿La nanotecnología es el nuevo camino para resolver prácticamente cualquier problema que se presente en el campo de la ciencia aplicada?
La nanotecnología puede resolver muchos problemas, pero también puede generar otros tantos que no sabemos cuáles son. En realidad, hace años que se vienen manejando esas escalas, sólo que no tenían el rótulo de “nanotecnología”. El hecho concreto es que a partir de investigaciones se empieza a ver que estas estructuras que tienen estos tamaños poseen propiedades diferentes a las de los materiales en otros tamaños. Estos materiales permiten realizar desarrollos que, antes, eran imposibles de desarrollar. Las nuevas tecnologías han permitido ver eso. Había muchas cosas que estaban ahí, pero no podíamos verlas, no teníamos el ojo “agrandado”. Ahora, con la tecnología de las microscopías, se pueden ver las cosas en estos tamaños, determinar efectos o entender procesos que antes no podían comprenderse porque no había manera de acceder a ellos. Al contar con tecnología que nos permite acceder a estos tamaños, también podemos manejarlos.
Con la llegada de la nanotecnología y la nanociencia, ¿Qué es lo que se gana y qué es lo que se va dejando atrás en los ámbitos científicos y tecnológicos?
Habría que separar lo que es nanociencia de la nanotecnología en particular, porque cuando se habla de esto último es para algún desarrollo aplicado o que potencialmente tenga una aplicación tecnológica. La existencia de las nanopartículas es de hace más de cien años, se habían descubierto sus propiedades, pero no se las podía medir efectivamente. Entonces, ¿para qué las íbamos a utilizar? Ahora estamos en condiciones de utilizar esas nanopartículas de funcionalizarlas, podemos hacer sistemas de drug delivery, podemos desarrollar sensores, tenemos una inimaginable posibilidad de utilizar esas nanoestructuras para otros desarrollos. Hace falta imaginación y también hace falta financiación para este tipo de estructuras, en algunos casos porque son inversiones que, se supone, pueden llegar a andar bien, entonces probablemente este tipo de desarrollos produzca una mejora en las actividades de la pequeña y mediana empresa. De eso se trata actualmente.
¿De qué manera se conjugan lo nuclear con la nanotecnología?
El uso de radiofármacos está directamente vinculado con la tecnología nuclear. El sistema de drug delivery consiste en encapsular los radiofármacos en nanoestructuras o nanocápsulas para después poder guiarlas hacia un lugar específico y que sea menos dañino el efecto deseado. Cuando a una persona que tiene un tumor se le dan fármacos, ellos no actúan en un punto específico, sino en todos lados, por eso en algún momento al paciente se le cae el pelo. Pero si se pudiera desarrollar un vector, una forma a través de la cual guiar el medicamento hasta ese punto y sólo cuando llega a ese punto se abriera, la dosis que hay que utilizar es muy pequeña. Por un lado se reduciría la dosis y por otro, el daño general, porque esos vectores sólo se abren cuando llegan a ese lugar.
¿Y cuáles son los proyectos vinculados específicamente a lo nuclear energético?
En la parte energética se está trabajando en el desarrollo de sistemas de separación de gases a través de microtoberas. Apuntamos a desarrollar este tipo de tecnología con técnicas de micromecanizado. La manera en que se produce el proceso de separación y todo lo relacionado a eso es materia oculta, nadie difunde ese tipo de información. Dicha técnica se va a utilizar internamente para ese tipo de desarrollos; se apunta a procesos de separación de gas, básicamente, separación isotópica. Además, se está trabajando en tecnología láser que requiere de la nanotecnología para poder desarrollar dispositivos en los cuales, combinando las tecnologías láser y las nano, se pueda llegar a algún desarrollo que permita una separación mucho más eficiente. Por otra parte, hemos comenzado con el desarrollo de sensores para radiación. Si bien la Comisión ha desarrollado sensores, el objetivo es obtener sensores micro, con microestructuras con películas de diamante, que es lo que se está desarrollando a nivel mundial y poder disponer de ese tipo de tecnología internamente, poder desarrollar esos sensores en aquellos desarrollos propios sobre los que se está trabajando actualmente.
Lo nuclear es un campo en el que se apela a lo tecnológico en todas sus escalas…
El impacto que sufren los materiales con la radiación es a nivel micro y nano; hay que meterse adentro para saber y encontrar la condición óptima para que la radiación produzca el daño menor y para que el material que se está utilizando tenga una vida útil relativamente larga.
Por eso, para que las estructuras más grandes cumplan su función y lo hagan de manera óptima, tiene que haber un know how previo sobre estas estructuras menores. Es por ello que se requiere de una base que permita un crecimiento sólido. Todo ese conocimiento por un lado está, pero por otro hay que generarlo y después hay que ser capaz de dominarlo. Por eso la CNEA le ha dado una jerarquía a la nanotecnología dentro de su estructura, porque ha visto que es un eje fundamental para ciertos desarrollos. No es que sea la panacea, pero sí es algo que subyace de manera esencial y está en todos lados.
¿Los proyectos de nanotecnología que se desarrollan dentro de la estructura del Instituto tienen que tener, necesariamente, relación con lo nuclear?
Los proyectos no necesariamente tienen que ver exclusivamente con el aspecto nuclear. Pero esta es una característica que se da a nivel mundial. La MINATEC de Francia ha desarrollado un sinnúmero de aplicaciones a instancias de la Comisión de Energía Atómica francesa que, a primera vista, uno diría que no tiene nada que ver con lo nuclear. Allí se desarrollan los propios instrumentales que después también expande por otras ramas de la industria. En nuestro caso, el área de Nanotecnología de la CNEA no funciona como una empresa que vive de lo que vende, sí en cambio puede llegar a hacer esos desarrollos para después concretar la transferencia de conocimiento, para que las empresas puedan desarrollarlo. Nosotros estamos en el desarrollo tecnológico, en el desarrollo de nuevos sistemas, procesos, procedimientos y demás, y llegamos hasta una escala de prototipo; después hay que hacer lo demás.
La nanotecnología, es en sí mismo un campo pluridisciplinario. ¿Cómo resulta ese aspecto en el trabajo diario con otros profesionales?
No hay forma de trabajar en nanotecnología si no es de forma pluridisciplinaria o multidisciplinaria, una sola disciplina no puede cubrir todo el espectro. En cuanto a la relación entre diferentes profesionales, se puede decir que es un bonito experimento. El proceso es complejo porque se ponen en juego las relaciones institucionales, las relaciones laborales, las relaciones personales y, obviamente, las específicas de la profesión. Pero, por otra parte, eso es precisamente lo que enriquece a la nanotecnología porque, para resolver un problema, la óptica de un físico es distinta de la de un químico y a su vez es distinta a la que tiene un ingeniero o un técnico. A veces surgen ideas muy interesantes, o se plantean soluciones que de otra manera no se hubieran alcanzado. La nanotecnología ha permitido que se ensamblen muchísimas áreas cuando antes era impensable que en un mismo laboratorio pudieran trabajar físicos, químicos e ingenieros. Básicamente porque, hasta hace unos anos, no había un punto en común sobre el cual trabajar.
¿Cuáles son los proyectos que, en la actualidad, está llevando adelante el Instituto?
Estamos colaborando en un proyecto con el Ministerio de Ciencia y Tecnología, Nanopymes, un Programa que tiene como objetivo acercar la nanotecnología a la pequeña y mediana industria. Este proyecto europeo, que nació en 2009, es uno de los últimos proyectos de cooperación internacional de la Unión Europea en la Argentina, cuenta con una inversión de más de 18 millones de euros para la mejora de la competitividad de la PYMES mediante la incorporaciones de innovaciones micro y nano tanto sea en los productos cuanto los procesos productivos.
El proyecto es bastante grande, es de carácter nacional y tiene aplicación en Córdoba, Santa Fe, Buenos Aires y Bariloche, a donde han ido parte de estos equipamientos. La CNEA es un actor importante del proyecto, de hecho su eje conceptual se gestó a propuesta del Doctor Lamagna en 2007, que tuvo que pasar por la aprobación de varias instancia de CyT, hasta el parlamento de la UE. Por otra parte, el proyecto se está acercando a la pequeña y mediana industria, a través de campañas de concientización, conozcan estas tecnologías y puedan aplicarlas en sus desarrollos. Como las PYMES no tienen capacidad económica para adquirir este tipo de tecnologías, lo que se busca es dar a conocer la tecnología y sus utilidades para que, a futuro, la pequeña y mediana industria, evalúe si le conviene realizar una inversión de estas características. Pero si no lo conocen, imposible saber si se puede utilizar. Por eso, es necesario una política de concientización para que se conozcan estas tecnologías que son beneficiosas y que el argumento no sea el “no sabía”. Que sean conscientes de que existen, que conozcan sus potencialidades y que puedan evaluar si les conviene utilizarlas. Que estas tecnologías se vuelquen para una mejora en la sociedad.
Quién es Carlos Rinaldi
Carlos Rinaldi es Doctor en Química, especializado en Química Física. Estudió en la Universidad de Córdoba, donde además hizo el Doctorado y, posteriormente, realizó una estancia posdoctoral en España.
Allí, en el Instituto Pluridisciplinal se especializó en la técnica de haces moleculares. “Cuando volví a la Argentina, armamos en Córdoba el primer sistema de haces moleculares a nivel nacional y ahí desarrollamos toda la técnica. Juntamente con eso —la parte de ablación láser que se utiliza actualmente en Córdoba— desarrollamos un sistema de exposición de películas por ablación láser y empezamos a estudiar sistemas, clusters, que constituyen el primer escalón hacia las nanoestructuras”.
Ya en Buenos Aires, en 2006, Rinaldi ingresa a la CNEA en el momento en que se estaban estructurando las nuevas agencias. Es entonces cuando se forma el Departamento de Micro y Nanotecnología donde Rinaldi es nombrado como Director. “Una de las líneas de trabajo que realizamos en ese momento fue el mecanizado por ablación láser. Utilizando toda la tecnología láser, desarrollamos un sistema de micromecanizados por ablación láser con la idea de hacer desarrollos de prototipos más rápidos que los del uso del área limpia”, contó Rinaldi y agregó: “Lo que se hace por mecanizado láser no sirve para hacer varias piezas, sino para hacer una. Pero para hacer una, lleva menos tiempo, con lo cual, sirve para hacer un prototipo, probar el concepto y, si funciona, dicho proceso puede llevarse a un proceso de área limpia. Posteriormente, aplicamos la parte de láseres, electrónica, desarrollamos un sistema para aumentar las sensibilidad de las narices electrónicas utilizando vaporización láser”.
En 2011, Rinaldi fue elegido por sus colegas como Director del Instituto de Nanociencia y Nanotecnología, un cargo que se alterna cada dos años con el de Codirector, actualmente a cargo del Doctor Julio Guimpel.
