La Nanotecnologia

El mundo nanométrico

Muchos de nosotros hemos sido testigos en los últimos años de la miniaturización de los componentes de objetos electrónicos, como teléfonos celulares o computadoras portátiles. En la microelectrónica se ha reducido enormemente el tamaño, pero un transistor, por ejemplo, sigue teniendo millones de átomos y podemos verlo sin necesidad de un microscopio. La nanotecnología, en cambio, maneja átomos individuales, que no podemos ver. Los microcircuitos electrónicos se miden en micrómetros, esto es, millonésimas de metro. Las nanoestructuras se miden en nanómetros, una unidad mil veces menor.

En la nanotecnología ya se están construyendo nanocircuitos y nanomáquinas que cambiarán nuestro mundo de una manera que apenas vislumbramos. Por ejemplo, un nanorobot podría entrar al cuerpo humano a destruir células cancerosas y un nanocircuito podría ser el componente principal de un audífono insertado en el oído humano.

La capacidad de manipular átomos a voluntad es la base de la nanotecnología y esta habilidad se ha desarrollado increíblemente en la última década. Un ejemplo natural de lo que pasa cuando se colocan los mismos átomos en forma diferente es el del grafito y el diamante. Ambos están compuestos por átomos de carbono, pero la colocación de estos átomos es muy distinta. En el caso del diamante los átomos forman estructuras tetraedrales, mientras que en el grafito los átomos se encuentran colocados en las esquinas de hexágonos y forman capas laminares. El diamante es transparente y muy duro, el grafito es negro y suave.

Como ya se mencionó, en los seres vivos hay muchos ejemplos de la importancia del nanomundo. Las proteínas funcionan como nanomáquinas en las células vivas. Son máquinas moleculares con relativamente pocos átomos, que construyen a su vez otras moléculas. Los ingenieros genéticos han aprendido este camino y cultivan bacterias específicas para hacer proteínas al gusto.

moléculas en la nanotecnología más que ciencia, parece ciencia ficción. La posibilidad de construir estructuras diminutas de unos cuantos átomos empieza a modificar desde las computadoras hasta la atención a la salud. Se calcula que en la próxima década habrá un salto de la macro a la nanoescala y los gobiernos de diversos países establecen planes para apropiarse de esta nueva revolución tecnológica. Las grandes compañías ya invierten grandes cantidades de dinero y tiempo en nanotecnología, pero hay espacio para iniciativas más modestas. Muchas universidades están dedicando un gran esfuerzo al estudio de las pequeñas estructuras del tamaño de nanómetros con propiedades espectaculares. En México hay diversos grupos dedicados a ello y se habla de crear una red nacional en esta línea de investigación. En la sección "Entra en materia" de esta revista encontrarás una lista de las páginas en Internet de grupos mexicanos que estudian el nanomundo. Claro que las universidades son sobre todo generadoras de conocimiento y para enfrentar este reto con éxito se requiere que el gobierno y la industria mexicanos cumplan un programa para fomentar la nanociencia y la nanotecnología. Conceptualmente, el mayor desafío es entender lo pequeño para modificarlo.

Los microscopios: nanomanipuladores

En esta visita breve al nanomundo hemos dado ejemplos de estructuras muy pequeñas, pero seguramente te habrás preguntado cómo podemos verlas. Junto con el entendimiento de los fenómenos y de las posibles aplicaciones del nanomundo se han desarrollado equipos que permiten observar y construir estas nanoestructuras. Así, ahora tenemos microscopios mucho más poderosos que los ópticos originales, como son los electrónicos de barrido, de tunelaje o de fuerza atómica, entre otros muchos equipos que permiten dar un vistazo al nanomundo. Estas nuevas herramientas

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