Nanotecnología: la revolución tecnológica que no vemos, pero usamos

La premisa de que todo cambia dependiendo de la perspectiva desde donde se mire se aplica muy bien a la nanotecnología. A una escala muy pequeña e invisible para el ojo humano, los materiales se comportan de una manera muy distinta a lo que estamos acostumbrados y nos dicta la lógica: cambian de color, se transforma su superficie y provocan reacciones desconocidas en el entorno que los rodea.

Un nanómetro es un millón de veces más pequeño que un milímetro y en él caben cuatro o cinco átomos en fila. En este tamaño trabajan científicos e ingenieros para crear nuevas realidades que parecen sacadas de la ciencia ficción.

A pesar de lo misteriosa o surrealista que puede resultar, la nanotecnología ya es de uso comercial y la empleamos a diario. Desde el ordenador o el móvil que llevas en el bolsillo a los champús de última generación y los cosméticos, las zapatillas que utilizas para correr y algunas terapias para detectar y combatir las células cancerígenas.

“Por su tamaño, tienen unas propiedades diferentes a las de sus hermanos mayores”, explica Pedro Serena, científico del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales. “Cuanto más pequeña es la escala, más textura y mejores materiales".

Por ejemplo, el oro tal y como se observa es amarillo, pero si se trabaja con él a escala nanométrica se puede cambiar el color prácticamente al que uno quiera.

En la actualidad existen más de 5.000 productos que han sido fabricados a partir de nanotecnología, según recoge la Nanotechnology Products Database. Más de 640 empresas de todo el mundo están trabajando en este campo, y los ciudadanos, aunque todavía no lo sepan, disfrutan ya de sus ventajas en sus propias casas.

En el hogar, gran parte de los esfuerzos se dirigen a crear materiales que se limpien solos. Una lavadora fabricada en Corea del Sur contiene iones de plata que eliminan o frenan el crecimiento de las bacterias causantes del mal olor, algunas aspiradoras ya incluyen un filtro con ínfimas partículas de titanio que suprimen las bacterias y una cocina norteamericana impide que los alimentos se queden pegados.

Al hacer la compra en el supermercado, lo más probable es que pasen por caja algunos productos basados en este tipo de tecnología. En la industria alimentaria se utiliza para detectar pequeñas cantidades de sustancias nocivas y aislar completamente el alimento. Además, ya existen envases que cambian de color cuando la comida no se encuentra en buen estado.

La sección de cosméticos también se ve afectada. Desde cremas de protección solar que evitan los rayos ultravioleta hasta champús que transforman la química para actuar de forma específica en el cabello.

A nivel militar también se está utilizando. A través de nanopartículas, una pintura especial puede lograr que un avión no sea detectado por un radar o que un vehículo se camufle fácilmente entre el paisaje.

Existen edificios que, aunque se asemejan a todos los demás, han sido construidos de manera distinta: el material que los recubre se ha fabricado en un laboratorio a escala nanométrica. Las nanopartículas de dióxido de titanio aplicadas al cemento son capaces de reducir la contaminación del aire de una ciudad. Además de descontaminante, el material tarda mucho en ensuciarse.

La idea de ahorrarse la limpieza se ha trasladado a objetos más pequeños y curiosos. Hay urinarios que ya no utilizan agua, sino que “se mantienen limpios porque su interior está recubierto con partículas que reaccionan a la luz ultravioleta y matan las bacterias”, explica el investigador en referencia a unos retretes que encontró en un McDonald's.

Según el físico, estos urinarios se llevan utilizando en Taiwán y China desde hace más de diez años. “Es una cuestión del tipo de empresario. Los científicos aportamos el conocimiento y los ingenieros lo utilizan para construir, pero tiene que haber empresarios que sepan que esto existe para poder implantarlo”, añade.

Existen nanopartículas que repelen el agua, la suciedad y el sudor. Desde hace 15 años, se pueden comprar manteles y servilletas que apenas se ensucian. Esta técnica se aplicó a los famosos pantalones Dockers, una prenda que estuvo muy de moda porque las gotas que caían sobre ella se escurrían por la tela.

Aun sin saberlo, es probable que algunos deportistas también se hayan servido de esta innovación. Los nanotubos de carbono, unos tubitos que forman un material ultrarresistente, se vienen integrando en las prendas y productos deportivos desde hace tiempo. Muchas zapatillas de deporte, raquetas de tenis y hasta cuadros de las bicicletas cuentan con este material. Con tan solo un 1 % de nanotubos de carbono, la resistencia de un plástico aumenta hasta un 20 %.

Ordenadores, móviles, cámaras… La tecnología con la que el ser humano se relaciona a diario ya se crea a una escala más pequeña que la micro. “La microelectrónica dejó de ser micro hace 15 años; deberíamos estar hablando de nanoelectrónica”, sentencia Serena.

La serie Pentium 4 popularizó la tecnología de 90 nanómetros, que supondría una revolución en la informática al disminuir radicalmente el tamaño de los transistores (las piezas más pequeñas de un procesador), con el modelo Prescott que salió a la venta en 2004.

El cambio no ha venido solo por la reducción del tamaño, sino por la fusión de dos ciencias. “Hasta hace unos años, la electrónica era un mundo muy distinto de la vida. Era inimaginable que los dispositivos electrónicos pudieran interactuar con los sistemas biológicos”, explica José Rivas, director del departamento de Física Aplicada de la Universidad de Santiago de Compostela. Ahora el campo de la electrónica y la biología se están fusionando gracias a la nanotecnología. “Mi ordenador, que antes no detectaba sistemas celulares, actualmente puede detectar y operar sobre ellos con los sensores. Son los primeros pasos de un futuro muy prometedor”.

Esta convergencia se aplica a la medicina, uno de los campos en los que la nanotecnología augura mayores alegrías. En la actualidad ya hay nanorobots que se introducen en el cuerpo para detectar las células cancerígenas y actuar sobre ellas sin dañar el resto del organismo.

“La nanotecnología ya no es futuro, es presente”, afirma Rivas. Y un presente que tiene su peso en la economía mundial, pues se trata de un mercado enorme que los asiáticos lideran a nivel comercial, junto con Estados Unidos y Europa. “Quizás lo más significativo es su continuo crecimiento, con una media anual que supera el 11 %”.

Ambos científicos coinciden en lo importante que es dar a conocer la influencia de esta ciencia en la vida diaria. “ En Taiwán la nanotecnología ya se enseña en el aula y se habla de ella con familiaridad a través de videojuegos. En España y Latinoamérica hay una actitud más pasiva, más despreocupada”, indica Serena.

Es una asignatura pendiente que nos puede pasar factura. “Durante todo el siglo XXI va a ir cambiando todo lo que conocemos", vaticina Serena. "Junto con la informática y la biotecnología, la nanotecnología va a condicionar un nuevo futuro”.