Reseña: “La nanotecnología” de Antonio Acosta

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“En este momento, la humanidad está subiendo el peldaño que nos permitirá controlar también el mundo invisible a través de la nanotecnología: la ingeniería del mundo atómico y molecular. [El] objetivo del libro es posicionar al lector frente a este mundo con una visión amplia y crítica, que le permita ver dónde estamos ahora e imaginar dónde estaremos en un futuro próximo”.

El catedrático de Electrónica de la Universidad de Sevilla Antonio J. Acosta, nos ofrece en “La nanotecnología. Explorando un cosmos en miniatura”, Un paseo por el cosmos, RBA Coleccionables (2016) [175 pp.], un breve pero completo repaso a un vasto campo de la ciencia y la ingeniería. En un campo en el que los nuevos descubrimientos ocurren cada semana, me ha gustado el repaso general que ofrece este libro. Sin olvidar sus implicaciones éticas y sobre la sociedad.

Hay muchos libros sobre nanotecnología. Pero este libro, a pesar de su brevedad, es muy completo. Por ello lo recomiendo a quienes quieran repasar los últimos 40 años de esta materia e indagar en cuál puede ser su futuro más inmediato.

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En la introducción [pp. 7-12] el autor nos aclara que la “nanotecnología formalmente significa «tecnología en la escala de los nanómetros o nanoescala» e indica precisamente eso, todas las tareas de estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de todo tipo de artefactos y sistemas funcionales que se raelizan por intervención humana en la escala de los nanómetros. [Para] entenderlo mejor, basta decir que 1 nm es la dimensión de una molécula pequeña y solo entre 2 y 10 veces el diámetro de un átomo. [Existe] cierta controversia sobre dónde está la frontera real entre el mundo nanométrico y el submicrométrico”.

El inicio del capítulo 1, “Evolución de la nanotecnología y relevancia en la actualidad” [pp. 13-42], te sorprenderá. “Nanotecnología en la antigüedad” nos habla de la tinta china, el esmaltado y los alfanjes. “Nanotecnología en la era moderna” se inicia con “Richard Feyman: el padre conceptual de la nanotecnología moderna”. Pero “no fue hasta 1974 cuando el científico japonés Norio Taniguchi, [que] trabajaba en dispositivos semiconductores, acuñó el término nanotecnología como el procesamiento, separación y manipulación de materiales átomo por átomo“.

“Hay que esperar al año 1979 para encontrar el primer hito puramente nanotecnológico: la primera evidencia de la obtención de los nanotubos de carbono”. En 1981 nació “el Microscopio de Barrido basado en Efecto Túnel (STM) [y] se publicaron los primeros trabajos que ligaban procesos bioquímicos con nanotecnológicos, dando origen a la nanobiotecnología”. En 1986 nació “el Microscopio de Fuerza Atómica (AFM)”. Este capítulo repasa los hitos más importantes de la corta historia de la nanotecnología desde entonces, finalizando con un análisis del futuro “impacto socioeconómico de la nanotecnología”.

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El capítulo 2, “Efectos y comportamiento propios de la nanoescala” [pp. 43-67], se inicia repasando “los efectos cuánticos, químicos y mecánicos que están presentes de forma habitual en la nanotecnología”. Sin olvidar los “efectos de la reducción de la escala” asociados a al aumento de la relación superficie/volumen. “Biomimetismo: la naturaleza como fuente de inspiración para la nanotecnología”, desde la “flor de loto”, a la “pata de la salamanquesa” o las “alas de mariposa”.

“Se define una nanoestructura como aquella [que] tiene algunas de sus dimensiones menores de 100 nm”. Las disferentes posibilidades son repasadas en el capítulo 3, “Nanoestructuras y nanomateriales” [pp. 69-96]. Las “nanopartículas”, como “nanocúmulos metálicos”, “puntos cuánticos” y “nanopartículas de carbono”. Los “nanohilos”, como “nanotubos de carbono”. Las “nanoláminas” y sus usos en “gafas y lentes antirrayadura” o como “nanolámina de multicapas de gradiente”. Y, por supuesto, la “agregación de nanoestructuras simples”, todos ellos constituyen los llamados “nanomateriales”.

El capítulo 4, “Herramientas y métodos de fabricación” [pp. 97-116], nos recuerda que “los procesos de fabricación más usuales están englobados en dos grandes estrategias, a cada cual más compleja: miniaturización y construcción átomo a átomo”, es decir, “la metodología de arriba a abajo (o top-down) [y] la metodología de abajo arriba (o bottom-up). [La primera] es barata, pero rígida, [mientras la segunda] es versátil, pero cara”.

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Las “metodologías de arriba abajo de fabricación de nanoestructuras” incluyen los “métodos de transferencia de patrones”, los “métodos sustractivos o de grabación” y los “métodos aditivos o de película fina (thin-film)”. Mientras que las “metodologías de abajo arriba de fabricación de nanoestructuras” incluyen la “manipulación nanotecnológica con miscroscopios STM y AFM”, la “síntesis de nanopartículas metálicas mediante vapor supersaturado”, la “síntesis de aerosoles de nanopartículas”, la “síntesis química de nanopartículas” y la “síntesis de fullerenos y nanotubos de carbono”.

Llegamos a las “Aplicaciones de la nanotecnología” [pp. 117-153] en el quinto capítulo. Se discuten cuatro grandes aplicaciones. Primero, “la nanotecnología en nuestra salud”, tanto “los especialistas del nanodiagnóstico” como la “nanomedicina” y la “liberación controlada de medicamentos”. Segundo, “la nanotecnología en la sociedad de la información”, que desde las “limitaciones nanotecnológicas a las tecnologías CMOS actuales” nos lleva a los “nuevos dispositivos” y la gran cuestión de si “¿es posible sustituir el silicio por nuevos materiales?”. Tercero, los “materiales aportados por la nanotecnología”, como los “catalizadores en la industria química y medioambiental”, los “tejidos nanotextiles y nuevas propiedades de las fibras”, las “membranas” y las aplicaciones en la “construcción”. Y  cuarto, las “nuevas fuentes de energía: producción y almacenamiento”, que incluyen la “energía solar fotovoltaica” y las “pilas de combustible”.

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El último y sexto capítulo, “El futuro y los límites de la nanotecnología” [pp. 155-170], nos recuerda que “hacer previsiones es complicado, pero no es difícil adivinar los próximos pasos a dar, viendo cuál ha sido la evolución de la nanotecnología en los últimos años”. Pero no hay que olvidar “los efectos secundarios de la nanotecnología” cuya gestión requiere una adecuada “regulación y aspectos éticos”. “Regulación en fabricación y uso” ya que aún no conocemos todos los “efectos de las nanopartículas sobre la salud”. Muy importantes son los “aspectos reguladores y bioéticos en nanomedicina”.

Finaliza el libro con una “perspectiva apocalíptica: la plaga gris”, término acuñado por Kim Eric Drexler para referirse a “qué sucedería si nanorrobots autorreplicantes se descontrolaran y fueran liberados al ambiente”. “La nanotecnología nos ofrece mucho, [pero] será fundamental el modo en que nosotros, como sociedad, conozcamos y apoyemos la innovación científica, afrontemos las incertidumbres, y debatamos críticamente sobre el riesgo y los beneficios. Nos irá mucho mejor, sin duda”.



3 Comentarios

  1. Buenos días. Estoy coleccionando estos libros de RBA y la verdad es que, a pesar de tener 16 años, me parecen unos libros muy buenos. Este de nanotecnología en mi opinión es uno de los mejores, ya sea por la información sobre esta innovación o porque es fácil de leer y es un tema actual e interesante.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 28 enero, 2017
Categoría(s): ✓ Ciencia • Libros • Nanotecnología • Recomendación • Science
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