Quimica

EN DICIEMBRE de 1959 el famoso físico y premio Nobel Richard Feynman impartió una conferencia a la American Physical Society que resultó profética. El nombre de su intervención era “Hay mucho espacio allá abajo” (There is plenty room at the bottom) y abordaba el tema de la manipulación de las cosas a escala muy pequeña. Feynman señalaba que no hay nada en las leyes de la física que impidaconstruir estructuras colocando átomo por átomo, en una forma específica. La analogía de este proceso está dada en la naturaleza; todos los seres vivos se construyen “átomo por átomo” siguiendo las instrucciones del ADN correspondiente. “La biología —dijo entonces Feynman— no es simplemente escribir información; es hacer algo con ella. Un sistema biológico puede ser extremadamente pequeño. Muchas deestas células son muy chiquitas, pero están muy activas; fabrican diversas sustancias, andan por ahí, se contonean, y hacen toda clase de cosas maravillosas, todo en una escala muy pequeña. Además almacenan información. Consideren la posibilidad de que también nosotros podamos construir una cosa muy pequeña y que ésta haga lo que queramos, que podamos fabricar un objeto que maniobre en ese nivel”.Feynman enfatizó que las estructuras pequeñas deben presentar propiedades y fenómenos muy diferentes a los cotidianos, porque no hay que olvidar que todo lo que sucede en el mundo de lo pequeño pertenece al reino de la mecánica cuántica (véase recuadro); en ese mundo nuestra intuición y experiencia de lo macroscópico no funcionan.

Para ilustrar lo que significaría un cambio de escala, en suconferencia Feynman planteó como ejemplo lo que sería escribir toda la Enciclopedia Británica (24 tomos) en la cabeza de un alfiler. Para hacerlo habría que reducir la escritura 25 000 veces, es decir, llegar al tamaño de unos 32 átomos. Además, tendríamos que ser capaces de leer esas letras de 1/25 000 del tamaño que tienen ahora.

Pasaron muchos años sin que los planteamientos de Feynman fueranrealidades. Para poder escribir y leer letras del tamaño que este científico propuso, faltaba -desarrollar una tecnología nueva: micros-copios con una enorme capacidad de ampli-ficación (véase recuadro) que detectaran átomos y además pudieran manipular esos átomos.

Unos 15 años después de la plática de Feynman, el científico japonés Norio Taniguchi introdujo el término “nanotecnología”.Recordemos que la tecnología es la actividad humana que genera herramientas o procesos a través de transformar los conocimientos científicos en aplicaciones para el desarrollo económico de una sociedad. En cuanto a “nano”, es sinónimo de enano y viene del latín nanus, que significa pequeñez excesiva. Nano aparece como prefijo en las unidades métricas para referirse a la milmillonésima parte de la unidadrespectiva (milésima parte de un millonésimo, 10-9). Un átomo mide la décima parte de un nanómetro y para que tengamos una idea de lo que esto significa, pensemos en las siguientes analogías: si un átomo fuera del tamaño de una pequeña canica, una molécula compleja sería como del tamaño de uno de nuestros puños. Los átomos son 10 000 veces más pequeños que una bacteria, y una bacteria es 10 000veces más pequeña que un mosquito. Así, “nanotecnología” hace referencia al trabajo que se realiza en el rango de 0.1 a 100 nanó-metros (un pelo humano tiene 10 000 nanómetros de ancho).

En 1989, investigadores de la IBM asombraron al mundo colocando 35 átomos del elemento xenón sobre una -superficie de níquel para copiar en nanoescala el logotipo de su compañía. Por primera vez la humanidadcolocaba átomos a su gusto.

El interés por la nanotecnología se retomó en 1992, cuando Eric Drexler presentó un documento de nueve páginas sobre la nanotecnología molecular al senado de los Estados Unidos, que entonces parecía muy extravagante. Ese documento fue la clave para que al iniciar este milenio el gobierno de ese país hiciera una fuerte inversión en la “Iniciativa Nacional de...