II. 2.2 ¿”Top-down” o “bottom-up”?: el caso particular de la “Info”
II.2.4. El entramado Nano
En ciencia y tecnología “Nano” es la milmillonésima parte de un metro. En esa dimensión de convergencia la nanotecnología y las nanociencias pueden defi nirse como “el conjunto de técnicas y ciencias en las cuales se estudian, manipulan y obtienen de manera controla- da, materiales, substancias y dispositivos de dimensiones nanométricas”6. En el desarro- llo de la Nano pueden distinguirse cuatro áreas claramente diferenciadas: las nanociencias, las herramientas para las nanotecnologías, las nanotecnologías en sí mismas, y los nano- materiales que son producto de dichas tecnologías.
Tal y como puede observarse el Diagrama 1, en el ámbito de las nanociencias son prota- gonistas la ciencia de materiales y la física en sus diversas modalidades (teórica, cuántica, molecular, nuclear, de superfi cies de la materia condensada, etc) dirigidas hacia las aplica- ciones Nano. Se consideran asimismo en este subgrupo otras ciencias y aplicaciones cien- tífi cas para la Nano tales como el estudio del los dispositivos moleculares o de los biosis- temas a nanoescala.
Adentrarse en la “nanocadena” productiva es constatar las difi cultades para generar innova- ción en nanotecnología si no se dispone de las herramientas para ello. Sin instrumentos que permitan, por ejemplo, la observación nanoscópica no puede avanzarse en la fase de apli- cación o nanomanufactura. La metrología, los láser y los sistemas holográfi cos, la micros- copía electrónica o los laboratorios con tecnología de bajas temperaturas, de efecto túnel o de alto campo magnético, son algunas de esas herramientas indispensables para el avan- ce científi co y tecnológico en este área. Su presencia representa el pistoletazo de salida en la carrera nanotecnológica. Como veremos más adelante, su infl uencia en el funcionamiento de toda la nanocadena es primordial. De hecho, la disponibilidad por diversas circunstan- cias, incluso a veces fortuitas, de algunas de estas herramientas, ha sido en muchas ocasio- nes la clave de los primeros pasos logrados en algunos países como España en el campo de las nanociencias.
El tercer eslabón lo constituyen las muy diversas nanotecnologías que vienen desarrollán- dose a nivel global y que pueden clasifi carse en función del campo científi co-tecnológico con el que interactúan. Así, las nanotecnologías pueden inyectar su potencial innovador en áreas como las TICs, tal y como se comentó más arriba, pero además lo están empezando a hacer en campos como la química y la electroquímica (bioelectrocatálisis, química supramolecu- lar o tecnologías de separación).
Pero quizá donde el potencial de expansión y aplicación se adivina más grande sea en las nano-bio tecnologías para aplicaciones médicas y de salud, así como en nanofarmacología.
El Diagrama 1 contiene la inmensa variedad de aplicaciones en tecnologia de sensores para el monitoreo de salud a distancia, distribución de medicamentos selectivos, ingeniería de te- jidos, motores moleculares, virus artifi ciales o la administración de fragmentos de DNA en terapia génica de la genómica nano, por no citar más que algunos ejemplos.
Corrientes actuales de investigación ponen de relieve el potencial y la necesidad de pluridis- ciplinariedad para abordar los retos de la investigación y la ingeniería en áreas como ésta en las que literalmente se solapan las tecnologías convergentes NBIC. Investigadores e ingenie- ros de esas áreas, actúan cada vez más de forma interdisciplinar y en los mejores casos van desarrollando su visión emprendedora.
Las nanotecnologías de luz e imagen representan asimismo un amplio campo de aplicación. Nos referimos aquí a desarrollos tales como la nanofotónica, la óptica, la imaginería biomé- dica, o la nanolitografía. La manufactura “bottom-up” que permite, como veremos más ade- lante, la creación de nanomateriales tales como nanopolvos, nanotubos, etc., es un área clave junto con la fabricación de nanodispositivos. Finalmente, y aunque se están desarrollando más lentamente, las nanotecnologías para el fomento de las energías renovables, o de la pro- tección ambiental son también prometedo-
ras. A este respecto, la fabricación de colec- tores solares fl exibles “bio-inspirados”, las aplicaciones a celdas de carburante, electró- nica de vehículos, el diseño de catalizado- res o la mejora de las técnicas de fi ltrado con nuevas membranas y tamices moleculares para la purifi cación de aguas, son solo algu- nas de las aplicaciones tecnológicas. Los países más avanzados en la nanocade- na productiva, aquellos en los que algunas innovaciones nacidas de la nanociencia han hecho su recorrido tecnológico y empresa- rial, están ya hoy produciendo nanomate- riales (nanotubos, nanopolvos, materiales compuestos para aplicaciones nanoestruc-
turales, polímeros y tejidos inteligentes, membranas, materiales biomiméticos, materiales, productos y fi bras polímeras, etc.) con aplicaciones muy diversas. Con las limitaciones ló- gicas en cuanto a la dimensión de las cantidades de éstos últimos que algunos países como Estados Unidos o Japón están en capacidad de producir, la nanomanufactura se expande y puede decirse que la escala reducida no impide la proliferación de aplicaciones comerciali- zables muy diversas.
· Ropa de ski (mejoras contra viento, agua, tejido respirable) · Raquetas y pelotas de tenis (reforzadas con nanotubos) · Vendajes (plata nanocristalina contra microbios para quemados)
· Pantallas orgánicas para cámaras digitales
· Crema facial (cápsulas de nanoingeniería que transportan vitamina D en profundidad en la piel).
· Gafas anti-refl ejo, anti-niebla, contra el sol (nanopartículas de dióxido de titanio y nanofi lms).
· Moldeados para coches: materiales nanocompuestos que generan reducciones de peso del 7%.