Nanociencia

Toda ciencia reúne en sí la capacidad potencial de transformar el mundo. Al conocimiento científico nuevo le es añadido, aún si es sólo en carácter de posibilidad, la capacidad de ser utilizado para transformar la realidad. Quizás el caso más visible en que ese poder transformador se realiza, sea cuando ocurre en forma de tecnología. Hay en la relación entre ciencia y tecnología una tensión latente, de seguro dialéctica, que en el mundo contemporáneo tiene solución a diferentes niveles y que se proyecta de manera marcada a la sociedad como un todo. Si en el pasado la capacidad tecnológica y por tanto, transformadora de la ciencia se daba a escala local y su expansión a ámbitos más globales se lograba en un lapso extendido de tiempo, en el mundo contemporáneo, ciencia y tecnología van de tal punto juntos que su sinergia puede provocar, para bien o para mal, consecuencias globales en intervalos asombrosamente cortos de tiempo.

En el instante en que ciencia y tecnología alcanzan ese poder revolucionador, ya han pasado suficientes siglos de organización social del trabajo para llegar a la transformación de la ciencia y la tecnología de sucesos individuales, a elementos sociales influidos e influyentes en la estructura de la sociedad y su dinámica. El análisis de la relación entre ciencia y tecnología, deja entonces de ser un tema de tertulia contemplativa, para tornarse una necesidad a fin de entender la lógica del mundo actual.

La nanociencia y la nanotecnología son resultado del desarrollo científico técnico que ha permitido al hombre manipular la materia a la escala de una millonésima de milímetro, la escala del nanómetro. Solo para entender la pequeñez de esta escala: si infláramos el universo de manera tal, que una esfera originalmente del tamaño de un nanómetro terminara siendo de un metro de diámetro, una canica de jugar bolas se habría expandido hasta ser del tamaño del planeta tierra.

Esta área del conocimiento se anuncia como la próxima revolución civilizatoria del hombre que ya hoy está en plena marcha. La capacidad de conocer y trabajar los materiales a esa escala, permite actuar de manera directa sobre la naturaleza misma de lo material, sin distinción entre lo biológico y lo inanimado. Las consecuencias de esta revolución apenas pueden ser calculadas hoy en todas sus dimensiones, pero está claro ya que afectarán de manera dramática al hombre y a la naturaleza.1

En el caso de las nanociencias y las nanotecnologías, ya es lugar común englobar a ambas por el último nombre, insistiéndose en la inseparabilidad práctica de ambos términos. En este discurso se argumenta que la intencionalidad práctica de la investigación básica, y el acortamiento del ciclo investigación-desarrollo-impacto social, han borrado las fronteras entre la ciencia y la tecnología, desarrollándose ambas de manera simultánea y en una interacción indisoluble. Contrario a esto, también se desarrolla una línea argumental que quiere separar en términos concretos las nanociencias de las nanotecnologías. En ella, reconociéndose la dificultad práctica, se insiste de todos modos en darle valor real a la diferencia conceptual entre ambas.

La discusión no es fútil. Detrás de este debate pueden esconderse intereses no tan académicos y neutrales, con una intencionalidad ideológica y económica bien definida. Al discurso que lo engloba todo en nanotecnología, no le es ajena la pretensión de captar recursos frescos sobre la base de que el conocimiento que se genera en los laboratorios tiene un valor de mercado alto y realizable. Un segundo discurso, que intenta separar la relación nanociencia-nanotecnología, se hace sospechoso cuando se le dicta a los investigadores e instituciones del tercer mundo para insistir en la apertura de sus investigaciones, su inserción en proyectos de investigación del primer mundo y otras formas de manipulación.

En el caso de Cuba, aún cuando el contexto nacional difiera de su entorno tercermundista, esta discusión tampoco es bizantina. En un momento en que el país está definiendo una estrategia sobre su desarrollo en el área de las nanotecnologías, debates sobre estos asuntos no pueden ser subestimados en la conformación de un consenso entre los diversos actores y públicos relacionados con las nano y en la decisión de un curso de acción determinado.

El presente texto discute si es correcto (y real) separar nanociencia de nanotecnología y la relevancia de esta discusión para entender el fenómeno nano en varias de sus implicaciones. Si en un texto anterior1 se argumentaba sobre la incidencia de la revolución nano sobre el mundo actual, aquí, dentro de la línea argumental principal, el énfasis se hará en la incidencia de ese contexto sobre el propio desarrollo de las nano.

La lógica del discurso que seguiremos no es del todo lineal: comenzaremos por discutir sobre la distinción entre nanociencia y nanotecnología para luego ampliar el marco de la discusión. Se valorará el contexto de los países periféricos y cómo la disyuntiva entre nanociencia y nanotecnología es parte de un argumento más general, que ha de tener en cuenta, la realidad social en que esta revolución está teniendo lugar. Esperamos que al final de la lectura se entienda que lo nano sólo puede ser abordado desde una perspectiva inclusiva de las ciencias naturales y sociales.

Aquí se intenta responder la pregunta de los veinte pesos: ¿Pueden separarse nanociencia y nanotecnología?

La nanociencia se refiere a la investigación en la escala nanométrica que tiene como fin la sistematización de conocimiento con independencia de su utilidad práctica. Es decir, la investigación que busca el descubrimiento y comprensión de fenómenos en la nanoescala, la acumulación estructurada de conocimiento nuevo, la conceptualización de nuevas categorías, sus relaciones y leyes.

La nanotecnología es el desarrollo de procesos, procedimientos y productos capaces de llevar el conocimiento de la nanoescala a aplicaciones prácticas, cuyas implicaciones han de ir, directa o

indirectamente, más allá del laboratorio o centro que los produce para impactar a la sociedad de algún modo.

El descubrimiento de la magnetoresistencia gigante es nanociencia, el diseño y construcción de cabezales magnéticos basados en ello es nanotecnología.

Pero aún cuando pudiera pensarse que nanociencia y nanotecnología son separables, un análisis apenas más profundo revela que en el sentido práctico es casi imposible lograrlo.

Se pueden enumerar varias razones para argumentar esta última afirmación:

1) La investigación en la nanoescala necesita en muchos casos del desarrollo ad hoc, a nivel de laboratorio, de instrumentación científica que, en muchas ocasiones, termina siendo un producto comercializable.

La nanociencia está, desde el punto de vista instrumental, en una etapa de desarrollo agresivo. Esto la diferencia de otras ciencias con más tradición, donde el «paquete standard» de instrumentos científicos se halla bien establecido comercialmente. En nanociencia una parte importante de la investigación viene acompañada por el desarrollo o modificación de los instrumentos que se utilizan en el laboratorio.

Entre 1982 y 1985 Rohr, Berning y Gerber inventaron el microscopio de efecto túnel y el microscopio de fuerza atómica, los dos representantes fundamentales de una familia de instrumentos de observación, análisis y manipulación de superficies que hoy agrupa a más de una docena instrumentos. Tal es el ímpetu en el desarrollo de estos instrumentos que hay hasta una revista científica, Journal of Scanning Probe Microscopy, dedicada exclusivamente a recoger estos resultados. La mayoría de estos instrumentos son desarrollos realizados en los laboratorios de investigación y algunos de ellos, han saltado de los laboratorios a empresas que los producen y comercializan. Se puede establecer una cronología muy ilustrativa entre hitos en el desarrollo de los principales instrumentos de microscopía utilizados en lo nano, y la creación de empresas surgidas de laboratorios universitarios.

Incluso aquellos desarrollos instrumentales que no llegan a la escala industrial pueden ser comercializados directamente por los propios laboratorios como productos para otros laboratorios de nanotecnología. El alto valor agregado de muchos de estos instrumentos implica un ingreso económico importante.

2) El objeto de estudio en la nanociencia es, en la mayoría de los casos, artificial. Eso que implica la necesidad de diseñar métodos de obtención que constituyen en sí mismo tecnologías o gérmenes de ella. Más aún, si bien el descubrimiento puede ser resultado de la curiosidad científica, su potencial como tecnología puede escapar a la intención original de los investigadores.

En 1985 Smalley, Curl y Kroto, buscando sintetizar en el laboratorio el polvo intergaláctico, descubrieron los fullerenos, una nueva forma estable de carbono que les valió el premio Nobel de Química en 1996. Ya en el 2003 se producía más de 40 toneladas de ese producto al año. En el 2008 el mercado global de fullerenos alcanzó los 300 millones de USD y se predice que para 2015 habrá alcanzado los 4600 millones de USD.2

No es el único ejemplo. En Octubre del 2009 el profesor Ian W. Boyd fue designado al frente del Centro de Melbourne para Nanofabricación3 cuya misión es «proveer instrumentación y facilidades para la fabricación de dispositivos que puedan potencialmente revolucionar muchos aspectos de la industria». El profesor, adscrito a la University College of London, era jefe del grupo de materiales y dispositivos, que se dedica a investigaciones

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