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Una mirada al universo nanotecnológico (parte 2)

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Autores: María Gabriela Passaretti, Luciana Andrea Castillo y Andrés Eduardo Ciolino 

Afortunadamente, hoy los científicos disponen de tecnologías y dispositivos adecuados para acercarse a átomos y moléculas, y no hace falta achicar a ningún niño ni crear “homúnculus” (como alguna vez propuso Paracelso)1 para explorar el mundo a escala nanoscópica. En las últimas dos décadas, la nanotecnología ha crecido en forma vigorosa y miles de desarrollos nanotecnológicos se informan cada año. Hay ejemplos que nos son muy familiares (como el increíble desarrollo de los teléfonos celulares, las tabletas y los procesadores) y otros que parecen de ciencia ficción, como por ejemplo las pinturas o los materiales auto-reparables.

Pero… ¿sabía que ya en la Antigüedad se aplicaba la nanotecnología? Por ejemplo, la copa de vidrio del rey Licurgo de Tracia (que hoy se expone en el Museo Británico de Londres y que data del siglo IV) es verde cuando se ilumina con luz refractada y se torna de color rojo con luz trasmitida. ¿Cómo es posible? Hoy es fácil contestarlo: los artesanos romanos que la construyeron aplicaron nanotecnología sin saberlo. La copa contiene nanopartículas de diferentes metales que son las responsables de dicho fenómeno óptico2. ¿Y por qué los soldados franceses creían que Napoleón era “inmortal”, ya que nunca se enfermaba mientras sí lo hacían ellos? Parece ser que el Emperador comía con cubiertos de plata e ingería nanopartículas de ese material, que hoy sabemos tienen efecto bactericida. Así que la nanotecnología estuvo siempre presente, pero ahora la entendemos con mayor profundidad. Estos son algunos de los avances nanotecnológicos de la actualidad.

Para comerte mejor

El sector alimenticio es uno de los que más aplica los avances de la nanotecnología, desarrollando lo que se conoce como “alimentos funcionales” 3,4. Por ejemplo, actualmente es posible reducir el contenido graso de los productos alimenticios desde 25-35% en peso hasta concentraciones menores al 1% mediante nanoemulsiones, donde el aceite se encuentra disperso en pequeñísimas gotas (50-200 nm de diámetro).

La concepción de “personalizar” el color, sabor y nutrientes de un alimento de acuerdo a los requerimientos del consumidor ya no es una idea descabellada. Actualmente, el mercado dispone de una bebida clara, sin sabor aparente, que contiene cientos de sabores nanoencapsulados (en forma de partículas sólidas o gotas recubiertas con materiales de distinta naturaleza, que las protegen y permiten que se liberen controladamente en el tiempo). Estos sabores son activados por la persona al momento de ingerir la bebida. Para nuestro asombro, también existen alimentos inteligentes que son capaces de liberar dosis de nutrientes adicionales cuando reconoce a consumidores con necesidades dietéticas especiales. Por ejemplo, aquéllos que sufren de osteoporosis hoy disponen de alimentos que deliberadamente liberan moléculas de calcio al ingerirlos.

Como si todo esto no fuera suficiente, se están desarrollando nanosensores en forma de chips (dispositivos electrónicos que actúan como códigos de barra), imperceptibles para el ojo humano, que se incrustan en los alimentos y permiten el seguimiento de los mismos durante la producción, transformación, distribución y consumo ¿Sorprendido? Espere, hay más. Por ejemplo “narices o lenguas electrónicas”. Ahora los sentidos no son exclusividad de los seres vivos, y un dispositivo nanométrico es capaz de reconocer olores o sabores específicos en distintos alimentos. De esta manera, con estos nanosensores se detectan patógenos, aditivos, fármacos, metales pesados, toxinas y otros contaminantes que seríamos incapaces de reconocer por nuestros propios medios.

La moda no incomoda

La revolución nanotecnológica también incursiona en la industria textil a pasos agigantados, y como prueba de sus avances ya se encuentra en el mercado ropa que repele manchas y olores, y que además tiene la capacidad limpiarse por sí sola. Este atributo especial se debe a que la tela tiene millones de nanopartículas de silicio, que impiden la penetración de líquidos mediante la formación de una capa microscópica de aire que la protege.

Hay también “tejidos inteligentes” que repelen insectos, bloquean rayos solares, tienen propiedades antimicrobianas, se secan rápido o tienen estampas de colores que cambian a la luz del sol o con las variaciones de la temperatura corporal5. Y no crea que esto que le contamos está en etapa exploratoria, ¡para nada! De hecho, muchas de las Selecciones en el último Mundial de Fútbol de Brasil 2014 o los Planteles Olímpicos de Londres 2012 han utilizado indumentaria deportiva con algunas de estas características. En el momento se está trabajando en “tejidos inteligentes” para aplicaciones médicas y/o farmacológicas, que facilitarían el tratamiento específico en tiempos prolongados. No es ciencia ficción…. es nanotecnología.

¿El moderno Prometeo?

"… El enfermo, el anciano y el herido sufren una desorganización de los átomos provocada por un virus, el paso del tiempo o un accidente de coche… En el futuro, habrá aparatos capaces de reorganizar los átomos y colocarlos en su lugar…", afirmaba Eric Drexler en su obra Engines of Creation6, allá por el año 1986. Con estos pensamientos, Eric auguraba la revolución de la nanotecnología en la medicina.

La nanomedicina es ya una realidad que alcanza importantes avances en el diagnóstico, prevención y tratamiento de las enfermedades7; y lejos está de transformarse en el Víctor Frankenstein de Mary Shelley. Al contrario; hoy, gracias a la nanomedicina, el tratamiento de muchas enfermedades es posible, mejorando la calidad de vida de los pacientes. Por ejemplo, hoy disponemos de fármacos encapsulados en nanotransportadores, que los conducen a lugares específicos del cuerpo, mejorando su desempeño en el tratamiento del cáncer u otras enfermedades. También biosensores moleculares con la capacidad de detectar sustancias de interés (como por ejemplo, glucosa); biomarcadores, que permiten diagnosticar o prevenir una determinada enfermedad; o “nanobots”, pequeñísimos robots a escala atómica programados para reconocer y destruir células tumorales o bien reparar algún tejido. Y a todos estos desarrollos, se debe agregar las cirugías no invasivas; los dispositivos de diagnóstico por imágenes; los nuevos materiales quirúrgicos e implantes; y el estudio detallado y profundo del órgano del siglo XXI: el cerebro, que sin los avances de la nanotecnología sería prácticamente inabordable.

Mañana es hoy

La revolución nanotecnológica no hubiera sido posible sin los avances de las Ciencias Físicas y Químicas en el último siglo. Pero ¿hasta dónde nos conducirá la nanotecnología? ¿Cómo será nuestra vida en los próximos diez años? 

En los párrafos anteriores sólo mostramos una punta del iceberg nanotecnológico. Pero, tanto en Argentina como en el resto del mundo, día a día los científicos descubren nuevas aplicaciones y materiales gracias a la comprensión cada vez más profunda del universo a nanoescala, con el propósito de generar desarrollos sustentables que contribuyan a mejorar y facilitar la vida del Hombre en armonía con el medio ambiente. Alcanzar un desarrollo sustentable, sostenido en el tiempo, y que proporcione el mayor bienestar posible ya no es una utopía. Y si así lo fuese, tenemos un camino seguro a seguir: la senda nanotecnológica. Porque, después de todo y parafraseando a Eduardo Galeano8, bien podemos decir “… aunque no la alcancemos, la utopía sirve para eso: para seguir caminando…”.

Bibliografía

  1. Las Heras, Antonio, (2006) “Alquimia. Historia, rituales y fórmulas”, Editorial Albatros SACI, Primera Edición.
  2. Miranda, Rodolfo (2006). “Efectos de tamaño cuántico y su importancia para la reactividad y estabilidad de nanoestructuras”. Nanociencia y Nanotecnología II, Volumen 35.
  3. Moraru, C et al., (2003) “Nanotechnology: A New Frontier in Food Science,” Food Technology, Volumen 57, 24-29.
  4. Moncada, Edwin (2007). “Nanotecnología, aplicaciones en embalajes para alimentos y productos farmacéuticos”. Vitae, Revista de la Facultad de Química Farmacéutica, Volumen 14 número 2, 114-120.
  5. Nanotecnología: prendas inteligentes. Revista Digital Cabal. http://www.revistacabal.coop/nanotecnologia-prendas-inteligentes.
  6. Drexler, Eric (1986). “Engines of creation”. The Anchor Library of Science.
  7. Lechuga, Laura (2011). “Nanomedicina: aplicación de la nanotecnología en la salud”. 9a Edición del Curso de Biotecnología Aplicada a la Salud Humana.
  8. Galeano, Eduardo (2014). “¿Para qué sirve la Utopía?”, entrevista, http://www.youtube.com/watch?v=GaRpIBj5xho.



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