lITIRATURA

Nanotecnología, desarrollo y producción de artefactos en cuyo funcionamiento resulta crucial una dimensión de menos de 100 nanómetros (1 nanómetro, nm, equivale a 10-9 metros). Se espera que, en el futuro, la nanotecnología permita obtener materiales con una enorme precisión en su composición y propiedades. Estos materiales podrían proporcionar estructuras con una resistencia sin precedentes yordenadores o computadoras extraordinariamente compactos y potentes. La nanotecnología podría conducir a métodos revolucionarios de fabricación átomo por átomo y al empleo de cirugía a escala celular.
El 29 de diciembre de 1959, el físico estadounidense Richard Feynman dio una conferencia ante la American Physical Society titulada “Hay mucho sitio en lo más bajo”. En aquella conferencia, Feynmantrató sobre los beneficios que supondría para la sociedad el que fuéramos capaces de manipular la materia y fabricar artefactos con una precisión de unos pocos átomos, lo que corresponde a una dimensión de 1 nm, aproximadamente. Feynman pronosticó correctamente, por ejemplo, el impacto que tendría la miniaturización sobre las capacidades de los ordenadores electrónicos; también predijo eldesarrollo de los métodos que se emplean en la actualidad para fabricar circuitos integrados, y la aparición de técnicas para trazar figuras extremadamente finas mediante haces de electrones. Incluso planteó la posibilidad de producir máquinas a escala molecular, que nos permitirían manipular moléculas. Cuarenta años después de aquella conferencia, los expertos que trabajan en el campo de la nanotecnologíaestán empezando a poner en práctica algunas de las ideas propuestas originalmente por Feynman, y muchas más que no se previeron entonces.
Para captar intuitivamente la longitud de un nanómetro, consideremos un cabello humano. Típicamente suele tener un espesor de unos 100 micrómetros (µm). Una bacteria normal es unas 100 veces más pequeña, con un diámetro de alrededor de 1 µm. Un virus delresfriado común es aproximadamente 10 veces menor, con un tamaño de unos 100 nm. Una proteína típica de las que componen la envoltura de dicho virus tiene unos 10 nm de espesor. Una distancia de 1 nm equivale a unos 10 diámetros atómicos, y corresponde a las dimensiones de uno de los aminoácidos que componen esa proteína. Por tanto, puede verse que 1 nm supone una tolerancia dimensional extremadamentepequeña, pero ya hay varias tecnologías que están próximas a alcanzarla.
NANOTECNOLOGÍA DE ARRIBA ABAJO
El término ‘nanotecnología’ fue acuñado por Nomo Taniguchi en 1974 en relación con la fabricación de productos mediante métodos de mecanizado. Taniguchi mostró cómo la tendencia a aumentar la precisión de fabricación estaba llevando inexorablemente al punto en que, en el año 2000, las piezasfabricadas con un mecanizado “normal” tendrían una precisión de 1 µm, mientras que el mecanizado “de precisión” supondría una precisión de 10 nm y el “ultrapreciso” de hasta 1 nm. Sus predicciones demostraron en muchos casos ser correctas. Este tipo de nanotecnología forma parte de un grupo denominado a menudo ‘nanotecnologías de arriba abajo’, que se acercan a la precisión necesaria gradualmente,sobre todo mediante refinamientos de métodos de fabricación anteriores.
La capacidad de controlar la precisión de fabricación hasta esos extremos está proporcionando muchos beneficios —a veces inesperados— que van más allá de la capacidad de producir un artículo con una forma muy bien definida. Por ejemplo, se ha demostrado que materiales considerados normalmente quebradizos pueden mecanizarse deforma dúctil si se controla el corte para que tenga una profundidad inferior a un determinado valor crítico (típicamente situado en la zona submicrométrica). Esto supone que el material se elimina en forma de virutas plásticamente deformadas, en lugar de lascas, lo que evita la formación de amplias grietas y daños por debajo de la superficie mecanizada. Esto puede lograrse mediante máquinas...