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viernes, 13 de febrero de 2009

¿Qué es la nanotecnología?

La nanotecnología es a la materia inanimada lo que la biotecnología es para la materia animada. Mientras que los que usan la biotecnología luchan por obtener el control del 40 por ciento de la economía mudial que se basa en biomateriales, los proponentes de la nanotecnología están buscando nuevas maneras de controlar el resto de la tierra: no sólo el 60 por ciento de materia no viviente, sino además todos los recursos basados en el carbono. Las biotecnologías se basan en el carbono, pero si bien la investigación de la nanotecnología se concentra por ahora en los átomos de carbono, potencialmente abarca toda la Tabla de los Elementos. La vida se basa en el carbono. Los átomos que componen las moléculas que estructuran el ADN son de carbono.

Claro que es posible conectar la biotecnología y la nanotecnología, y de hecho se está haciendo. El desarrollo de la nanotecnología está hoy más o menos donde estaba la biotecnología hace veinticinco años. Pero eso no significa que falten 25 años para que la nanotecnología atraiga el tipo de inversión de capital de que disfruta la ingeniería genética. Los avances en otros campos científicos, especialmente la informática, significan que el progreso de la nanotecnología será rápido.

En definitiva, la nanotecnología sólo se le puede confiar a una sociedad que sea fundamentalmente justa. Sin embargo, si una sociedad es fundamentalmente justa, tal vez no necesite correr los riesgos que implica la nanotecnología para terminar con la pobreza y salvaguardar el medio ambiente. El primer objetivo sigue siendo –como lo ha sido durante toda la historia humana— alcanzar la sociedad fundamentalmente justa. El resto se resolverá solo.

Con excepción de Bruno y algunos antecedentes musulmanes y griegos aterradoramente proféticos, los más famosos defensores de la teoría de la nanotecnología fueron los físicos Richard Feynman y Eric Drexler, del MIT (Massachussets Institute of Technology). Presentaron por primera vez sus teorías en publicaciones científicas y también en la prensa popular en 1959. Esa vez nadie fue quemado en la hoguera, pero los dos científicos fueron objeto de burlas y desprecios. La primera conferencia científica sobre nanotecnología, en 1992, atrajo a un puñado de académicos nerviosos y ligeramente incómodos. En cambio a la reunión de 1997 acudieron más de 350 científicos bien reputados. Estudios industriales (con tendencia a las mismas hipérboles que conocemos y nos encanta ridiculizar en la biotecnología) estimaron que el mercado comercial para la nanotecnología era de 5000 millones de dólares en 1997 y que superaría la duplicación anual.

¿Qué es la nanotecnología? Dicho en forma sencilla, un nano (o nanómetro) es un milésimo de millonésimo de metro, un pedacito de materia del tamaño de un átomo que es capaz de meterse de contrabando en casi cualquier cosa. En términos comerciales, nanotecnología es la manufactura y (lo más importante y difícil) la replicación o copia de maquinarias y productos finales construidos a partir del átomo.

¿Qué puede hacer la nanotecnología?
Hasta hace poco tiempo, el pináculo de la nanotecnología no iba mucho más allá de trucos de salón, como apilar las letras «IBM» átomo por átomo. Eso está cambiando. En vísperas de una gran conferencia de nanotecnología en Londres en 1999, los delegados aplaudían los últimos adelantos: impresoras de chorro de tinta con ayuda de la nanotecnología y bolsas de aire de nivel nanotecnológico. Los adelantos en medicina son más espectaculares: ahora los nanotecnólogos se jactan de nuevos sensores manuales que permiten el análisis casi instantáneo de muestras de sangre, microbombeadores que permiten administrar dosis medidas de drogas terapéuticas en lugares altamente definidos, y en el tratamiento del cáncer, apuntar nanopartículas recubiertas de elementos terapéuticos a órganos específicos. Lo último es que científicos israelíes han utilizado la nanotecnología para abrir nuevos caminos en el sistema nervioso humano, a fin de reemplazar nervios dañados. Los nuevos “nervios” son una combinación biónica de materiales vivientes y nanotecnológicos (de carbono).

Cuando investigadores de las universidades de Toronto y Michigan State unieron sus fuerzas para diseñar una “nanobombeadora” (nanopump) que pudiera utilizarse para hacer micromaquinaria átomo por átomo, la prensa científica paró las orejas y tomó nota. Los científicos médicos están tratando de hallar un modo de evitar –“engañar”– al sistema inmunológico del organismo para enviar drogas a células determinadas. Los sistemas de envío “mecánicos” podrían tener la ventaja de engañar al sistema de respuesta inmunológico, un aspecto en el que la terapia genética y otros agentes biológicos encuentran fuerte resistencia. Otro grupo de investigadores, éste de la universidad de Cornell, dio un gran paso para hacerlo posible cuando logró construir un biomotor alimentado por fotosíntesis –la primera nanomáquina a energía solar del mundo. La nanotecnología, que hace dos años era ignorada o abiertamente ridiculizada, ahora aparece regularmente en los principales medios de comunicación científicos y es presentada en artículos y anuncios en revistas empresariales. Está llegando su hora.

Científicamente, la nanotecnología incluye la química y la bioquímica, la biología molecular y la física. Además tiene relación con la ingeniería eléctrica y molecular, fabricación, sondas microscópicas y próximas, producción de imágenes atómicas y su posicionamiento, electrónica cuántica y molecular, ciencia de materiales y química computacional. Si la nanotecnología alcanza los objetivos articulados por sus proponentes, ese complejo de tecnologías nuevas cambiará el mundo más que cualquier otro avance tecnológico previo, incluyendo la biotecnología.

La biotecnología nos ha mostrado que teóricamente el ADN se puede mover de cualquier material viviente a otro. Es posible insertar genes o cromosomas enteros de microbios y de mamíferos en el ADN de plantas (y viceversa), y ya se ha incrustado en roedores un abanico asombroso de ADN humano. El material genético humano es visto cada vez más como los bloques “Lego,” que se pueden mezclar y combinar a voluntad. También la materia inerte se puede construir tipo Lego, átomo por átomo y molécula por molécula. Dependiendo de cómo se arme el Lego, el producto final puede ser un diamante, un narciso o una cena para dos. En teoría, la nanotecnología puede sacar de los basureros o del aire la materia prima atómica para fabricar casas y secadoras de cabello más fuertes y duraderas que cualquiera de los que se pueden encontrar hoy en el mercado.

La construcción átomo por átomo de una secadora de cabello podría resultar tediosa, o el producto final algo pequeño (50000 nanotubos colocados lado a lado tienen el grosor de un cabello humano), a menos que se haga algo que acelere el proceso y aumente su escala. La clave de la nanotecnología comercial es la capacidad de diseñar millones de nanobots (robots a nanoescala) inteligentes que se puedan programar para construir productos determinados. Para eso, los nanobots deben ser capaces además de construirse a sí mismos. Si los científicos logran manufacturar nanobots autorreplicantes, lo demás es (o podría llegar a ser) coser y cantar.

Mientras que otrora era científicamente imprudente especular acerca de lo que se podría inventar, hoy es científicamente imprudente suponer que algo no se puede inventar.

Prácticamente no existe área de actividad social o producción económica que no vaya a ser afectada por la nanotecnología –desde nanobots para atacar las células cancerosas en medicina a microcohetes para explorar otros sistemas solares. En un mundo biónico donde se funden la nanotecnología y la biotecnología, veremos biocomputadoras a nanoescala y biosensores capaces de monitorear todo, desde reguladores del crecimiento de las plantas hasta asambleas políticas.
Nanotecnología ¿el hacer de milagros en miniatura?
De acuerdo con sus defensores, la nanotecnología ofrece:
· “el fin de la enfermedad tal como la conocemos” (puesto que los nanobots atacarán a los elementos patógenos dentro de nuestros cuerpos y nosotros construiremos células nanotécnológicas);
· la eliminación e incluso la reversión del proceso de envejecimiento (porque los nanocirujanos reconstruirán el cuerpo y todos sus órganos);
· la erradicación de la contaminación del aire y del agua (puesto que es posible crear nanoproductos a partir de los desechos);
· el fin del hambre (y de la agricultura) a través de la nanoproducción de alimentos;
· el fin de la necesidad de combustibles fósiles (porque la nanoconstrucción puede basarse en la energía solar);
· la provisión de nuevos productos de consumo, teóricamente ilimitada;
· “la creación de riqueza desconocida hasta ahora, suficiente para provocar cambios radicales en las matrices del poder político y económico del mundo.”

Todo esto suena como los sueños de los primeros tiempos de la energía nuclear, cuando los defensores del “uso pacífico del átomo” predecían una fuente ilimitada de energía limpia que transformaría el mundo. La nanotecnología también propone el uso pacífico del átomo como bloque de construcción. Algunos analistas proyectan complicaciones negativas algo similares... “la capacidad central, la de autorreplicación, requiere una diligencia sin igual para evitar riesgos similares o mayores que los asociados con la energía atómica. Por entusiasmante que la nanotecnología pueda ser para la humanidad, si no es controlada, podría ser más devastadora que cien bombas de Hiroshima o mil accidentes de Chernobyl.”
Fragmento extraido de El Siglo ETC, de Pat Mooney.

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