Nanotecnología: manipular lo invisible

Karol Ramírez Betancur

LA PATRIA | MANIZALES

Hay una ciencia que se trabaja con los ojos cerrados: la nanotecnología.

Si al pensar en la inmensidad del espacio se ha percatado de su pequeñez, tal vez le vuelva la sensación de grandeza al recordar que usted está hecho de átomos, tan pequeños, que no los puede ver.

A simple vista una hormiga es 100 veces más pequeña que un humano y un átomo es un millón de veces más pequeño que nosotros. La nanotecnología estudia la materia en esta dimensión. Desde allí es posible ver cómo la forma en que se acomodan los átomos influye en las características de un material (que sean duros, blandos, flexibles, rígidos, que tengan efecto imán o sean conductores de electricidad).

En tamaño nano, minerales como el oro, presentan propiedades inesperadas. Carolina Gálvez y Daniel Franco, facilitadores del Área de nanotecnología en la Tecnoacademia del Sena Caldas, cuentan que hoy existen productos que se venden en el mercado como pruebas de embarazo que tienen nanopartículas de oro y desodorantes con nanopartículas de plata para evitar malos olores y evitar el crecimiento de bacterias.

Historia

El ganador del premio Nobel de Física de 1965, Richard Feynman, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en 1959 con su conferencia “Hay mucho sitio en el fondo”.

Solo a principios del siglo XXI los científicos lograron controlar esa estructura en la nanoescala. Antes, aunque se reconocían las posibilidades, no había forma de ver tamaños tan pequeños, ni de cambiar la forma en que los átomos se unían.

¿Para qué?

Foto | Darío Cardona | LA PATRIA Carolina Gálvez muestra las propiedades conductoras de energía de un vidrio.

Como si se tratara de fichas de Lego o pequeños bloques, desde la nanotecnología es posible crear o editar materiales para hacer productos, por ejemplo, resistentes al agua o al fuego, vidrios conductores de electricidad o hacer que el celular cargue la batería por medio de señales wifi.

Cómo

No es posible pedirle al Chapulín la receta de la pastilla de chiquitolina para llegar a la escala nano de un producto. Para el estudio de esta ciencia en la Tecnoacademia, Carolina y Daniel aprovechan instrumentos como:

Microscopio de barrido: genera imagen en dos dimensiones y separa la forma del material en escala nano. Además, permite analizar la composición del producto, por ejemplo, si tiene sodio y calcio y en qué proporción.

Microscopio de fuerza atómica: muestra una topografía (conjunto de características que presenta una superficie o relieve) del material y permite hacer pruebas de dureza y mecánica de materiales.

Magnetron Sputtering: sirve para hacer finas capas de nanopartículas de materiales como oro, plata o cobre sobre otras superficies.

Foto | Darío Cardona | LA PATRIA Microscopio de barrido.

Por qué debe interesarnos

Los planes de investigación y desarrollo (I+D+i) a nivel mundial incluyen la nanociencia como área prioritaria en investigación. La lista de logros es larga y se esperan avances en temas como:

Energía: desde la nanociencia se busca la producción y el uso eficiente de la energía, con desarrollos que pueden aprovechar las radiaciones infrarrojas y ultravioletas para generar energía.

Tecnología: permite la minimización de los dispositivos y materiales, utilizar frecuencias más altas en la comunicación inalámbrica, la creación de aparatos portátiles y sensores para el Internet de las cosas y teléfonos inteligentes flexibles.

Salud: se han desarrollado nuevos sistemas de diagnóstico (molecular), terapias con nanofármacos o medicina regenerativa y sensores en los alimentos que verifiquen su estado, gusto y aroma.

Industrias: nacimiento de nuevos materiales resistentes a la corrosión y a la humedad, con propiedades antibacterianas. El caucho metálico es un ejemplo.

Una clase en Tecnoacademia

“La magia de esta ciencia a simple vista no se ve, pero está ahí haciendo su labor. Pocos saben que se partió de algo tan pequeño para logros tan grandes como los de la nanotecnología”, indica Daniel Franco, ingeniero químico.

La Tecnoacademia llegó en el 2014 a Manizales. Se abrió espacio en el Colegio INEM para formar y buscar científicos de vocación, tarea de Carolina y Daniel quienes orientan a niños entre 14 y 15 años en el área de nanotecnología. El reto de estos profesores es acercar a los niños a una ciencia que trabaja con los ojos cerrados.

Han diseñado estrategias didácticas para llegarles en el mejor momento: “Acá llegan niños que nunca pensaron que les iba a gustar la química, que no han tenido el acceso un laboratorio y salen ya perfilados para la ciencia. Descubrir que ayudamos en ese proceso es gratificante”, destaca Daniel.

Carolina es ingeniera física y cuenta que lo más satisfactorio es ver a los niños de Tecnoacademia exponer en eventos científicos como el Neiva Time Knowledge, en mayo del año pasado, en donde al lado de universitarios, no importó su edad sino su conocimiento. “Ellos salen de aquí con mayores capacidades para enfrentarse a un laboratorio y a una investigación”, señala Carolina.

* Con información del Instituto de Nanociencia de Aragón ( INA), creado el 8 de abril del 2003 por la Universidad de Zaragoza en España.