Productos extremadamente pequeños, pero con un poder impresionante, es lo que caracteriza a la nanotecnología. Los átomos y moléculas de la materia son manipulados para crear aparatos en todos los campos de la ciencia, como la química, la biología, la física y la ingeniería. Al hacer eso, es posible descubrir nuevas propiedades en los materiales y así crear soluciones innovadoras.
La nanotecnología se define como el estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica. ¡Seguro quedaste igual de perdido! Pero para tener una idea y lograr imaginarse de qué hablamos, el prefijo "nano" significa una milmillonésima, o 10 -9. Entonces, cuando hablamos de un nanómetro, nos referimos a una millonésima parte de un metro.
Por ejemplo, una hoja de papel tiene unos 100.000 nanómetros de grosor y un pelo humano tiene aproximadamente 80.000 a 100.000 nanómetros de ancho. Un nanómetro es tan-tan chico, que es aproximadamente del largo que tu uña crece en un segundo.
Para crear dispositivos y sistemas que tengan propiedades novedosas, se necesitan entre 1 a 100 nanómetros. Osea, hablamos tecnología minúscula, tanto que es invisible al ojo humano. ¡Tampoco se puede ver con un microscopio convencional!
¿Cómo nos puede ayudar?
Ropa anti manchas, protectores solares, nuevos materiales para la construcción, la nanotecnología ya está siendo probada en distintos ámbitos y sin duda los científicos están investigando todas las posibles soluciones que existen a partir de ella para mejorar nuestra calidad de vida y por qué no, sorprendernos.
En El Definido conversamos con el director de investigación de Facultad de Ingeniería y Tecnología de la Universidad San Sebastián (USS), Dr. Patricio Oyarzún. Nos cuenta que “desde su nacimiento, la nanotecnología ha contribuido en los más variados ámbitos, en virtud de su capacidad para conferir nuevas y mejores propiedades a los materiales”.
Hoy ofrece soluciones y mejoras tecnológicas a una enorme diversidad de problemáticas actuales y futuras en el ámbito de la salud, energético, alimentario, ambiental, minero, entre muchos otros.
Por ejemplo, la medicina será impactada por nuestra capacidad de trabajar en escalas cada vez más pequeñas y sofisticadas. Una de las aplicaciones de la nanotecnología en esta área, que está actualmente en desarrollo, es el uso de nanopartículas para suministrar fármacos, calor, luz u otras sustancias a tipos específicos de células, como a las células cancerosas, por ejemplo.
La nanotecnología también se está utilizando para tratar diversas infecciones y para detectar enfermedades que antes eran difíciles de diagnosticar, como las alergias o el SIDA, por ejemplo.
La industria textil también ha cambiado gracias a la tecnología nano. La ropa recubierta con nanopartículas es una gran noticia (ya no tan nueva en realidad) para las personas que en cada almuerzo o comida terminan manchados, ¿cómo funciona?
Las nanopartículas que se incorporan al tejido de la tela crean un revestimiento que puede repeler el agua y los líquidos productores de manchas. El ángulo y la rugosidad del revestimiento crean suficiente de tensión superficial y así los líquidos forman perlas que se desprenden de la tela en vez de sumergirse en ella.
Y así podríamos seguir nombrando una amplia lista de creaciones como bloqueadores solares, cosméticos que buscan la regeneración celular, pisos y azulejos antibacteriales, cajas de cartón que no se queman o incluso nuevos materiales como el grafeno, por ejemplo, que conduce la electricidad mejor que cualquier otro material.
“Hay acuerdo que la nanotecnología está impulsando hoy en día la quinta revolución industrial, con impactos de gran escala que pueden garantizar el sustento y el bienestar de la humanidad en el futuro”, dice Oyarzún.
Desarrollo de productos basados en nanotecnología a nivel mundial / Nanotechpoject |
En Chile
La nanotecnología ya es una realidad en nuestro país. Si hace tres años se hablaba de que era lo que se nos venía, hoy ya estamos viendo sus aplicaciones en Chile.
“Se ha ido instalando a pasos agigantados, existiendo varios centros de investigación académicos y un creciente de número de emprendimientos y empresas que se dedican al desarrollo de aplicaciones industriales, tales como Adrox, NanoCorp, Plasticopper y Nanotec Chile”, dice Oyarzún.
En Chile la industria de energía solar es uno de los sectores más activos. “Se han desarrollado innovaciones como nano-recubrimientos que permiten proteger los paneles solares de partículas que afectan la generación de energía, reduciendo los costos de limpieza por utilización de agua y mano de obra”, explica.
También cuenta que existe un creciente desarrollo en el área de sensores de calidad del agua; aplicaciones de nuevos materiales a base de nanocelulosa u otros polímeros; y mejoras en la síntesis biológica de nanopartículas metálicas (cobre, litio, cadmio, oro). ¿Qué es esto último?
Es el proceso para crear nanopartículas. Ahora, gracias a microorganismos como bacterias, es posible sintetizarlas bajo condiciones suaves y amigables con el medio ambiente, en vez de usar reactivos químicos tóxicos.
Nanotecnología para la industria ganadera y lechera
Otro de los proyectos en los que se está trabajando en Chile, es el desarrollo de tecnología de nano-biosensores ópticos en la región del Biobío. ¿Qué es y para qué sirve?
Se trata de un proyecto Fondef, liderado por el Dr. Sergio Torres de la U. de Concepción y el Dr. Patricio Oyarzún del Núcleo de Nanotecnología de la Facultad de Ingeniería y Tecnología de la USS. Oyarzún cuenta que están desarrollando una plataforma de tecnología de biosensores que utilizan como principal elemento nanopartículas de oro, que son capaces de reconocer rápidamente si hay algún contaminante que pueda afectar la inocuidad de la leche y derivados lácteos.
Por el momento, están utilizando equipamiento instrumental estándar para medir el cambio de color asociado a la detección de antibióticos en leche cruda y leer los resultados en un computador. Sin embargo, ahora están trabajando en los aspectos científicos para desarrollar una tecnología que sea capaz de automatizar y optimizar el análisis de las muestras de leche.
¿Cuál es el riesgo de que la leche tenga antibióticos? Oyarzún explica que los residuos de antibióticos en la leche cruda pueden ingresar potencialmente a la cadena alimentaria humana a través de productos lácteos: “si bien su concentración es muy baja, la ingestión regular de estos compuestos en pequeñas cantidades puede determinar manifestaciones tóxicas a largo plazo debido a efectos acumulativos”, dice.
Además, el investigador de la USS nos cuenta que otros impactos pueden darse en la industria elaboradora de alimentos lácteos derivados (como quesos y yogurt), donde la presencia de antibióticos “puede inhibir las bacterias lácticasnecesarias para los procesos fermentativos, por ejemplo retardando la acidificación, cuajado y maduración del queso”, sostiene.
Así, gracias a esta tecnología se podrá garantizar el acceso a “alimentos lácteos (u otros) cuya inocuidad y seguridad han sido controladas a lo largo de todo el proceso productivo mediante este tipo de sensores, asegurando mayores estándares de calidad”, asegura Oyarzún. Además, este mismo grupo de investigación, está trabajando en la detección de otros patógenos que causan enfermedades tan graves como la tuberculosis bovina.
¿Qué otras aplicaciones de la nanotecnología conoces?
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