Nanorobots. Foto: Archivo Siglo Nuevo
Dispositivos que se miden con la milmillonésima parte de un metro ya tienen presencia en los hogares, aunque pasen desapercibidos. Hay más de 2 mil productos a la venta que fueron diseñados por la nanotecnología.
La humanidad continúa a la caza de desarrollos tecnológicos que contribuyan a solventar necesidades de la población o aumentar capacidades de los individuos.
En las últimas décadas, la investigación científica ha ido cambiando la escala de sus pretensiones. Por esa senda ha llegado a un mundo microscópico que se agrupa en la denominación de nanotecnología, la fabricación de minúsculas piezas con materiales ligeros, durables y limpios que promete arrojar avances sustanciales en diversos ramos de la acción humana, desde la agricultura hasta la robótica. Además, la esfera de acción de las llamadas nanopartículas provee diversos beneficios al interior de los hogares.
La nanotecnología manipula materia a nivel molecular y le da la forma de herramientas inteligentes. Un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro y posee ventajas, con respecto a otras tecnologías, debido a que sus productos además de prácticos y económicos, llegan a ser autosustentables.
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En el repertorio de avances e innovaciones microscópicos registrados a últimas fechas se destacan proyectos como el de unos lentes de contacto de realidad aumentada de la empresa Samsung. La patente del invento data de 2014, pero fue este año cuando se dieron a conocer detalles de su plan.
El dispositivo reúne una cámara y sensores para que los parpadeos sirvan a manera de control a la hora de proyectar imágenes frente al ojo. Las lentillas vienen con una antena para enviar información a un elemento externo con funciones de procesador.
Además de realizar funciones de conectividad y registro, ayudarán a corregir problemas de la vista como la miopía o el astigmatismo, de manera que la persona no vea borroso o doble. La compañía surcoreana no es la única interesada en introducir al mercado pupilentes inteligentes. Google y Sony también han registrado patentes.
Pero el campo visual tiene más de una brecha. En julio pasado la empresa Red, especializada en cámaras de cine, dio a conocer que diseña un celular (el Red Hydrogen One) que lleva integrada una pantalla holográfica. La existencia de este aparato, “el primer dispositivo de comunicación holográfico multidimensional en tu bolsillo, sin necesidad de utilizar lentes”, ya visto en las películas de ciencia ficción, es posible gracias a la nanotecnología. Se espera que salga al mercado a principios del próximo año. Hay una pre-venta actica en el portal de la compañía. Los precios que se manejan son: 1 mil 195 dólares para la versión estándar y 1 mil 595 dólares para la versión de titanio.
En el contrato de orden de compra anticipada, Red advierte que todavía no tiene definidas las especificaciones finales ni hay una fecha de entrega a la vista. Una clausula indica que la empresa puede utilizar el dinero del pre-pago en el desarrollo y la fabricación del producto.
Lentes de contacto de realidad aumentada. Foto: Google
OTROS CAMPOS
Un invento que llama la atención porque adopta la forma de un objeto que se ha mantenido prácticamente intocado durante siglos es el libro que potabiliza agua. Para cumplir esa función se vale de las nanopartículas de plata en su contenido. Cada una de las páginas puede arrancarse y usarse como un filtro capaz de limpiar hasta un 99 por ciento de las bacterias. El libro completo puede limpiar hasta 100 litros. Sin embargo, el proyecto aún está a prueba dado que se debe demostrar su efectividad contra virus y parásitos presentes en el agua.
Un órgano del cuerpo humano que es sujeto de exploración nanotecnológica es la piel. En los últimos años se han registrado avances significativos. En 2012, por ejemplo, investigadores de la Universidad de Berkeley, Ali Javey y Kuniharu Takei crearon un sistema de 'tacto artificial', nanohilos que se adaptan a la forma de los miembros artificiales y que, mediante el uso de sensores, permiten a un individuo manipular cosas suaves con su prótesis sin romperlas.
En un tema relacionado, el año pasado el maestro en Tecnología Avanzada del Instituto Politécnico Nacional, Josué Jiménez Vázquez, difundió avances de su trabajo en busca de un sustituto de piel. La meta es afinar un producto eficaz que reconstruya zonas de la epidermis mediante andamios de Ingeniería de Tejidos, esto significaría disminuir cicatrices y pliegues en individuos que sufrieron quemaduras o con problemas a causa de la diabetes.
CARGA
La nanotecnología tiene un papel principal dentro de los nuevos dispositivos móviles, uno de los roles que ejecuta es el de la carga eléctrica. La comunidad científica trabaja en reducir las baterías al tamaño de un grano de arena. Si la nanométrico novedad sustituye a la pila de cobalto, se abaratarían los costos de producción y los materiales empleados. Además, las microbaterias tendrían el plus de una considerable capacidad de retención de información.
Dentro del campo de la medicina, investigadores de Israel y Estados Unidos trabajan en la invención de nanobots que sean capaces de desempeñar funciones como transportar medicamento, proporcionar información sobre indicadores (presión arterial, niveles de glucosa) y combatir agentes que ponen en riesgo la vida.
El procedimiento pasa por introducir en el tratamiento microscópicos robots que viajen por el torrente sanguíneo y suministren medicina o destruyan desde bacterias hasta afecciones mortales.
Integrantes del Houston Methodist Research Institute, ubicado en Texas, Estados Unidos, trabajan un método para salvar pacientes con cáncer avanzado que consiste en inyectar un generador de nanopartículas (material de silicio nanoporoso impregnado con doxorubicina, conocido fármaco de quimioterapia) que se degrada dentro del cuerpo. En su descomposición suelta una hebras que se enrollan y guardan el fármaco en su interior, luego se introducen en las células cancerosas y liberan su carga.
OctoMag. Foto: ETH Zürich
Otro uso nanotecnológico en construcción es el de neurosensores para detectar ataques cardíacos. Los diminutos chips andarían en el torrente sanguíneo y serían capaces de detectar los síntomas previos. Una persona podría recibir en su celular una alarma para que se dirija a una instalación médica. Ya se piensa en adaptar esa tecnología a la detección de más padecimientos.
En Suiza han diseñado un diminuto robot, el OctoMag, que se introduce en el ojo con una pequeña aguja y se mueve utilizando magnetismo. Esta máquina cumpliría con dos funciones esenciales a la hora de intervenir a un paciente: liberar cantidades precisas de fármacos y auxiliar al médico en las cirugías de precisión.
Un rubro con amplia divulgación es el de las redes neuronales artificiales dado que son asociadas con los esfuerzos por inventar una inteligencia artificial que imite los procesos cognitivos del cerebro humano. Sin embargo, la nanotecnología también se mueve en terrenos neuronales con el fin de mejorar la calidad de vida de individuos aquejados por males como la afasia.
Un proyecto de este tipo se llama BrainCom. Fue dado a conocer en enero de este año y es financiado por la Unión Europea. Se asignaron 8.3 millones de euros al desarrollo de implantes de cristal de carbono para pacientes que han perdido la capacidad de comprender y/o expresarse mediante el lenguaje a consecuencia de lesiones en el centro de mando o por afecciones neurodegenerativas.
La misión de científicos, ingenieros, lingüistas, psicólogos, entre otros especialistas en sus ramos respectivos, es lograr una especie de prótesis neuronal que haga posible recuperar el habla. El plan es colocar los implantes (hechos de grafeno y semiconductores orgánicos, entre otros materiales) en la superficie del cerebro para que estimulen puntos estratégicos en una extensa franja de la corteza cerebral, esto por las diversas regiones del órgano pensante que participan del acto de la comunicación.
Además de la función terapéutica, se pretende que los dispositivos nanométricos contribuyan a mejorar las capacidades cognitivas. Otro beneficio, según el equipo de BrainCom, es que los resultados que se obtengan a partir de la experimentación con nanopartículas permitirán una mayor comprensión de las dinámicas y del procesamiento de la información neuronal en las redes de la corteza cerebral relacionadas con el habla.
Sin embargo, el proyecto no está exento de críticas que anticipan un fracaso dado que no se sabe gran cosa sobre las bases neurológicas del proceso comunicativo, situación que suele expresarse con los términos “lo más probable” en las exposiciones de quienes abordan el tema. Más severo es el escepticismo acerca de la neurorehabilitación de funciones cognitivas superiores, como es el caso del lenguaje.
HOGAR
Dispositivos que se miden con la milmillonésima parte de un metro ya tienen presencia en los hogares, aunque pasen desapercibidos. Hay más de 2 mil productos a la venta que fueron diseñados por la nanotecnología.
Algunas de esas mercancías son ampliamente conocidas aunque no suelen asociarse con la tecnología microscópica.
Los grifos en los fregaderos, por ejemplo, suelen tener un filtro para eliminar suciedades en el líquido. Ese componente suele estar hecho de carbono activado y nanopartículas de plata. Este último material también recubre cubiertos, platos, y demás artículos del hogar ya que su presencia elimina un gran número de bacterias. Su uso antibacterial ha llevado al argento elemento a la ropa de cama o deportiva y hasta a las almohadas.
The Drinkable Book. Foto: Cadenaser
Los detergentes para lavar la loza forman diminutas cápsulas denominadas micelas en cuyo centro quedan, separados del agua, la grasa y los aceites, lo que aumenta la limpieza de la vajilla.
Hay productos cosméticos que reúnen microscópicos fragmentos de oro con proteínas similares a la seda para crear una mezcla anti-arrugas.
La cochera es otro espacio del hogar al que ha entrado la nanotecnología. Desde hace décadas se incorporó a los automóviles el convertidor catalítico para la reducción de emisiones, ese aparato contiene partículas de óxido de cerio, platino o paladio. Nanopartículas de dióxido de titanio se han incorporado, como protección contra los rayos UV, a la pintura que da color a muros de casas y edificios. Más nanotecnología en objetos cotidianos está presente en artículos como pantallas y ordenadores.
En cuanto a las prácticas deportivas, desde pelotas de golf hasta neumáticos de bicicletas, pasando por raquetas y otros aditamentos, suelen llevar grafeno y nanotubos de carbono para añadir resistencia al producto sin hacerlo más pesado.
PROYECCIÓN
En los últimos años se han registrado patentes para introducir componentes nanométricos en las piezas, estructuras, filtros, recubrimientos o partes eléctricas de aparatos cotidianos como aires acondicionados, lavadoras y microondas.
En la agricultura la innovación microscópica se utiliza para incrementar la producción al usar nanocápsulas que aumentan la eficiencia en el uso de pesticidas, fertilizantes y otros agroquímicos. Además, se utilizan sensores diminutos para monitorear las condiciones de crecimiento de los cultivos y prevenir el asalto de alguna plaga o agente patógeno.
En instituciones académicas como la UNAM se percibe que México lleva un rezago de al menos una década en el terreno de la nanotecnología en comparación con otras naciones. No se le presta importancia a pesar de su potencial en términos de impulso a la economía y contribución a la calidad de vida de la sociedad.
La firma Harris & Harris Group, inversionista de innovaciones, estima que tan solo en China existen 800 empresas que prueban suerte en las tecnologías nanométricas, nicho mercantil cuyo volumen de transacciones creció de 30 mil millones de dólares en 2012 a 144 mil 900 millones de dólares en 2015 y sigue en aumento.
Esa tendencia ya ha servido de acicate, de acuerdo con Jesús Reyes Serpa, gerente general de Nano Depot, negocio con capital mexicano y alemán, los empresarios nacionales han volteado a ver este tipo de soluciones en pequeño, cuya dinámica mercantil crece por encima del 100 por ciento anual.
