Nanotecnología y diseño industrial

Los átomos son los elementos esenciales que componen la materia, lo cual significa que son realmente muy pequeños. No es posible “ver” el mundo atómico en el sentido normal de la palabra, ya que sus rasgos son más pequeños que la longitud de onda de la luz visible. Sin embargo en la década de los 80, los investigadores de IBM diseñaron el microscopio de efecto túnel, cuyo nombre alude al efectode mecánica cuántica que emplea, donde les permitió “ver” los átomos y las moléculas por primera vez.

El prefijo "nano" hace referencia a la milmillonésima parte de un metro. Así, la nanotecnología trabaja con lo extremadamente pequeño, hasta un máximo de 100 nanómetros.

La nanotecnología no proviene de una sola disciplina científica. Aunque probablemente comparta la mayor parte de suscaracterísticas con la ciencia de los materiales, las propiedades de los átomos y las moléculas dan sustento a muchas áreas de la ciencia, por lo que este campo atrae a científicos de varias disciplinas.

Hay consenso general que la nanotecnología abarca objetos que miden 1 a 100 mm, aunque la definición es algo arbitraria. Algunas personas incluyen elementos de dimensiones equivalentes a ladécima parte de un nanómetro, más o menos el tamaño del enlace de entre dos átomos de carbono. En el otro extremo, en lo referido a objetos con escala mayor a 50 mm, las leyes de la física se vuelven cada vez más dominantes.

Hay muchos materiales que sencillamente tienen rasgos nanoscópicos (como la mayonesa, la caja de arena para gatos) pero que no encuadran dentro de la nanotecnología. Elcarácter esencial de este campo es que se propone aprovechar las extrañas propiedades que se encuentran en estos mundos diminutos, cambiando y mejorando completamente sus características.

Para encontrar propiedades novedosas en una escala nanométrica es sólo el primer paso. El próximo es hacer uso de este conocimiento. Lo que resultaría más provechoso, la capacidad de fabricar objetos con precisiónatómica permitirá que los científicos elaboren materiales con propiedades ópticas magnéticas, térmicas o eléctricas mejoradas, o incluso nuevas. Y aún sólo conocer los defectos en la escala atómica de un material puede proponer mejores formas de producción.

En efecto, se desarrolla todo tipos de materiales nuevos ahora. Por ejemplo NanoSonic, de Blacksburg, Virginia ha creado caucho metálico,que se dobla y estira como el caucho pero conduce electricidad a los metales sólido. El centro de General Electric en Nueva York, intenta fabricar cerámica flexible, en donde si lo logra, el material podría usarse en partes de motores a reacción, permitiéndoles funcionar a temperaturas más altas y eficientes.

La estrella de la nanotecnología es el llamado nanotubo de carbono, que parece unaminúscula lámina de grafito enrollada dentro de un cilindro, con un diámetro aproximado de un nanómetro, y muy fuerte y luminoso. Se han propuesto un sinfín de maneras de utilizarlo incluidos los sensores, las sondas moleculares, la memoria informática, los televisores, las baterías y las pilas de combustibles.

En los Estados Unidos, la nanotecnología es la iniciativa científica que recibe másfondos federales. En 2004 el gobierno de ese país empleó US$ 1.600 millones en este campo, más del doble de las inversiones en el Proyecto del Genoma Humano en su punto máximo. Japón es el que sigue en fondos invertidos, luego otros países asiáticos y Europa.

Gracias a estos fondos entregados se han mejorado unos cuantos productos actuales a través de la nanotecnología y llegarán más en lospróximos años. Se han fabricado vendajes antimicrobianos, agregando partículas de plata; se han elaborado telas a prueba de manchas y olores adhiriendo a las fibras de algodón moléculas que crean una barrera protectora; se han reforzado las raquetas de tenis usando partículas diminutas que aumentan la resistencia de torsión. Otras aplicaciones incluyen revestimientos para cascos de barcos,...