HISTORIA DEL NACIMIENTO DE NANOTECNOLOGIA
Todo comenzó en 1959 con una charla de Richard Feynman, físico célebre si los hay, que dijo lo siguiente:
"Los principios de la Física , desde mi punto de vista, no niegan la posibilidad de manipular cosas átomo por átomo. Se puede hacer síntesis química. Hay que poner los átomos donde dice el químico que hay que ponerlo y uno ya tiene la sustancia."
los protagonistas de la Revolución de la Nanotecnologia: Richard Feyman (izquierda), Eric Drexler (centro) y Richard Smalley (derecha)
Feynman ofreció premios de mil dólares a quien lograra hacer un motor microscópico que midiera la sesenta y cuatro ava parte de una pulgada, y otro a quien lograra reducir una pagina de texto 25000 veces. Ambos premios fueron otorgados.
El motor fue el mas fácil de hacer, William H. Mc Lellan, un ingeniero de California lo logró muy poco tiempo después del lanzamiento del desafío, en 1960. Al motor lo armó a mano con materiales disponibles y recibió el cheque. La página de texto llevó más tiempo, pero también se logró. En 1985, usando técnicas de la microelectrónica, un estudiante de postgrado llamado Tom Newman lo hizo en un fin de semana y ganó el premio. En 1990 la revista Nature, publicó un artículo sobre la manipulación de átomos individuales con un microscopio de efecto túnel. Una foto del logotipo de IBM escrito con átomos individuales de Xenón, recorrió el mundo.
Si quedaban dudas sobre la posibilidad de manipular átomos individuales, a partir de ese momento las mismas estaban disipadas.
Y así llegamos a Eric Drexler, científico del MIT, acostumbrado a elaborar proyectos muy avanzados de tecnologías espaciales, con el tiempo se fue apasionando con la idea de la nanotecnología y llegó a ser el impulsor de una concepción muy radical sobre la nanotecnología, denominada por él mismo nanotecnología molecular o MNT (molecular nano technology).
Sus ideas las venía desarrollando a partir de fines de la década de 1970 pero fueron plasmadas de manera mas explícita en un articulo científico de 1981 y en sus libros "Engines of creation" (máquinas de la creación), y "nanosistemas".
En pocas palabras la visión de Drexler se puede resumir en que se podrían fabricar objetos a partir de átomos, usando un enfoque denominado "bottom up" (de abajo hacia arriba). Los átomos se manipularían de a uno por vez posicionándolos mecánicamente de manera precisa, alineándolos uno por uno, repetidamente hasta que se forme una estructura de gran escala, por ejemplo un auto o una nave espacial. Todo esto se llevaría a cabo de manera automática, sin esfuerzo, sin la intervención de manos humanas usando diminutos robots, tan pequeños que son invisibles. Estos diminutos robots a una vez desarrollados harían todo el trabajo dirigidos quizá mediante programas de computadora. A esto Drexler lo denomino nanotecnología molecular, y a los robots "assemblers" (ensambladores).
Según Drexler todos los logros científicos necesarios ya están logrados y solo se necesita aplicar estos resultados para lograr en poco tiempo toda clase de milagros.
Una de sus "demostraciones" más frecuentes sobre la factibilidad de las nanomáquinas es un modelo de un hipotético rulemán o cojinete de dimensiones atómicas.
El mismo está constituido por un determinado número de átomos que encajan de manera perfecta para lograr un cojinete sin fricción que permitiría el movimiento rotatorio de un eje. Esta configuración fue simulada por computadora luego de muchos intentos fallidos a través de los cuales no se conseguía una buena rotación.
No está claro si el rulemán puede construirse o no en la práctica, su validez está dada por una simulación computacional que a su vez puede tener errores inherentes a todas las simulaciones. Si se lograse construir dicho cojinete sería un elemento fundamental de las nanomáquinas ya que permitiría efectuar toda clase de movimientos circulares.
Si se puede construir cosas átomo a átomo se tiene total control sobre la estructura de la materia. Esto es un concepto muy trascendente. Incluye control completo sobre la estructura de la materia biológica. Potencialmente erradicaría las enfermedades y el envejecimiento, todo podría solucionarse si se pueden poner las moléculas correctas en el lugar correcto. Mediante flotas de micro-robots navegando en el torrente sanguíneo se realizarían todo tipo de reparaciones a nivel celular.
Otro logro que según Drexler se obtendría con la nanotecnología es la eliminación de la pobreza. Los micro-robots fabricarían cosas tan baratas que la gente podría tener todos los bienes materiales que quisiera.
No solo eso. También se aboliría el hambre. Mediante la nanotecnología se podría sintetizar comida en el hogar, a partir de los ingredientes más baratos. Por ejemplo transformando la basura en hamburguesas.
En el fascinante libro "Nano" de Ed Regis, se relata una visita de Eric Drexler a un comité del senado estadounidense, que es ilustrativa de su postura extrema. En cierto momento le preguntaron cuanto tardaría esta revolución si recibiese financiamiento similar al de la biotecnología en los últimos diez años:
-"Generalmente suelo decir que quince años no sería sorprendente para el logro de aplicaciones mayores, en gran escala".
En otra sección del libro de Regis se relata una charla que dio a la oficina presidencial de política de ciencia y tecnología diciendo que: "La nanotecnología también puede construir armamentos. Pequeños invasores invisibles que no pueden verse en ningún sistema de radar. Serían del tamaño de bacterias pequeñas, sólo que mas mortíferas. Podrían ser programadas por potencias enemigas o peor aún, por un grupo terrorista, para cruzar la frontera y convertir nuestros huesos en moco... Es difícil imaginar un escenario en que esta tecnología no existiese".
De más está decir que esto causó preocupación. Dijo un almirante: "Tenemos que aumentar la investigación y desarrollo en nanotecnología para poder estar un paso más adelante que nuestros potenciales enemigos" Una consecuencia de los hipotéticos micro-robots es que si se programasen para reproducirse en base a componentes disponibles en la naturaleza, es posible que pudieran escapar de control y al carecer de cualquier tipo de predador o enemigo natural, podrían llegar a difundirse de manera exponencial, comiéndolo todo a su paso, llegando a destruir la biosfera, la vida entera del planeta.
Otra posible consecuencia sería que podrían reparar daños en las células, por ejemplo del tejido congelado, para congelar una persona y revivirla en el futuro. La nueva tecnología según Drexler podría conseguir la inmortalidad del ser humano.
Luego de varios libros publicados por Drexler, divulgando sus conceptos en términos de divulgación científica pero con poco trabajos publicados en las en revistas científicas de prestigio muchos se mostraron escépticos.
Tom Newman, que ganó el premio de Feynmann a la primera persona que lograse escribir una pagina de texto reducida 25000 veces dijo al respecto: "El problema que la gente que hace investigación tiene con Drexler es que él esta mirando tan adelante en el futuro que está fuera de sincronismo con las cosas con las cuales ellos están trabajando hoy en día"
Una de las críticas más duras es que Drexler tiene un punto de vista ingenuamente macroscópico. Para muchos en vez de usar pequeños engranajes y otras partes mecánicas, similares a las que se usan en el macromundo la clave esta en justamente lo contrario, aprovechar que en la nanoescala la materia se comporta de diferente modo que en la macro escala.
Asimismo muchas de las estructuras químicas que propuso Drexler como base para las nanomáquinas eran químicamente impracticables o absurdas, las críticas de los químicos fueron atroces.
A pesar de ello la visión utópica de las nanomáquinas tiene muchos seguidores y es fuente interminable de nuevos argumentos para el campo de la ciencia ficción. En la práctica, el campo que se denomina nanotecnología es enteramente diferente, y abarca numerosos estudios que no pretenden armar micro robots súper poderosos sino mas bien obtener nuevos materiales con propiedades mecánicas, ópticas y eléctricas diferentes de los existentes y elaborar con ellos dispositivos útiles a mas bajo costo.
La palabra "nanotecnología" es usada extensivamente para definir las ciencias y técnicas que se aplican al un nivel de nanoescala, esto es unas medidas extremadamente pequeñas "nanos" que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. En síntesis nos llevaría a la posibilidad de fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas. El desarrollo de esta disciplina se produce a partir de las propuestas de Richard Feynman (Breve cronología - historia de la nanotecnología).
La mejor definición de Nanotecnología que hemos encontrado es esta: La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala. Cuando se manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, demuestra fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.
CARACTERISTICA FUNDAMENTAL DE LA NANOTECNOLOGIA
La característica fundamental de la nanotecnología es que constituye un ensamblaje inter-disciplinar de varios campos de las ciencias naturales que están altamente especializados. Por tanto, los físicos juegan un importante rol no sólo en la construcción del microscopio usado para investigar tales fenómenos sino también sobre todas las leyes de la mecánica cuántica. Alcanzar la estructura del material deseado y las configuraciones de ciertos átomos hacen jugar a la química un papel importante. En medicina, el desarrollo específico dirigido a nanopartículas promete ayuda al tratamiento de ciertas enfermedades. Aquí, la ciencia ha alcanzado un punto en el que las fronteras que separan las diferentes disciplinas han empezado a diluirse, y es precisamente por esa razón por la que la nanotecnología también se refiere a ser una tecnología convergente.
Una posible lista de ciencias involucradas sería la siguiente:
ü Química (Moleculares y computacional)
ü Bioquímica
ü Biología molecular
ü Física
ü Electrónica
ü Informática
La nanotecnología avanzada, a veces también llamada fabricación molecular, es un término dado al concepto de ingeniería de nanosistemas (máquinas a escala nanométrica) operando a escala molecular. Se basa en que los productos manufacturados se realizan a partir de átomos. Las propiedades de estos productos dependen de cómo estén esos átomos dispuestos. Así por ejemplo, si reubicamos los átomos del grafito de la mina del lápiz podemos hacer diamantes. Si reubicamos los átomos de la arena (compuesta básicamente por sílice) y agregamos algunos elementos extras se hacen los chips de un ordenador.
No hay comentarios:
Publicar un comentario