Un viaje fantástico: medio siglo de nanotecnología, de la ciencia ficción a la realidad

En un mundo donde la ciencia ficción a menudo se convierte en realidad, la película Viaje fantástico, de 1966, nos acercó a un viaje increíble en el cuerpo humano. Nueve años después del estreno de la película, el investigador Norio Taniguchi puso nombre a este mundo: la nanotecnología. Este año celebramos el 50 aniversario de la publicación donde apareció por primera vez el término nanotechnology. Además, es el 65 aniversario del seminario de la charla más icónica de la historia de la nanotecnología, “There es plenty of room at the bottom”, donde el investigador estadounidense Richard Feynman se preguntó por primera vez qué sucedería si pudiéramos manipular la materia a escala atómica, la pura esencia de lo que implica actualmente la nanotecnología. Curiosamente, Feynman nunca trabajó en el campo de la nanotecnología.

La nanotecnología es la ciencia y la tecnología que operan en la nanoescala, un tamaño que se mueve entre 1 y 100 nanómetros. Para ponerlo en contexto, un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro, un millón de veces menor que una hormiga. En estos tamaños minúsculos, la materia cambia de propiedad o genera nuevas, lo que se puede aprovechar para toda una serie de nuevas aplicaciones.

La historia de exploración del mundo minúsculo empezó en los años 1980, con hitos como el descubrimiento de los microscopios de sonda cercana, que por primera vez no sólo nos permitían ver átomos, sino que también podíamos manipularlos. Por este descubrimiento, Gerd Binnig y Heinrich Rorher recibieron en 1996 el premio Nobel de física.

En esa misma década se inició el camino de las máquinas moleculares. Estas máquinas, del tamaño de pocas moléculas, pueden producir movimientos casi mecánicos cuando se exponen a estímulos específicos. Su potencial es tal que en 2016 sus descubridores, Sauvage, Stoddart y Feringa, fueron reconocidos con el premio Nobel de química.

El grafeno y otras revoluciones

A mediados de los 80, Smalley, Kroto y Curl descubrieron a los fulerenos, que junto con los nanotubos de carbono, descubiertos en 1991 por Norio Iljima, y ​​sobre todo el grafeno, descubierto en 2004 por Geim y Novoselov, supusieron tres nuevas formas del carbono que marcaron definitivamente la futura expansión de la nanotecnología. El grafeno, en particular, es considerado "el material de Dios" por sus propiedades asombrosas.

A finales de los años 1990, el propio Smalley, convertido ya en una figura mediática en el campo de la nanotecnología, convenció a los congresistas estadounidenses sobre la importancia futura de la nanotecnología, sobre todo en el terreno de la medicina. En 1999 se inició el primer gran plan nacional de inversión pública en nanotecnología en EE.UU., la National Nanotechnology Initiative, con una inversión de entrada de 400 millones de dólares. Desde entonces se calcula que se han invertido sólo en Estados Unidos más de 40.000 millones de dólares, con un impacto aproximado de 2 billones de dólares en las últimas dos décadas.

Impacto en la industria

La nanotecnología es una realidad presente, como demuestran los más de 11.000 productos disponibles en el mercado en sectores tan diversos como la cosmética (cremas tópicas, solares, pintalabios, etc.), la automoción (luces, pinturas, filtros, etc.). ), la energía (celdas solares, molinos de viento, etc.), el deporte (balones de golf, raquetas, camisetas, etc.), la alimentación (potenciación de gustos, embalaje inteligente, etc.). ), la electrónica y las TIC (sensores, dispositivos, etc.). En Cataluña, la nanotecnología también desempeña un papel destacado. Según un informe de Acción de 2021, hay 107 empresas dedicadas a este campo, con una facturación de 430 millones de euros. Para saber el estado actual y las perspectivas de futuro, el 9 de octubre, coincidiendo con el Día Internacional de la Nanociencia y la Nanotecnología, se celebrará la jornada Nanoday 2024, centrada en la promoción de prácticas innovadoras y sostenibles en nanotecnología, en que una quincena de investigadores de nuestro entorno nos mostrarán las últimas novedades de la nanotecnología.

¿Y hacia dónde se dirige la nanotecnología? Sin duda, el futuro estará marcado por el impacto en el campo de la medicina. Actualmente, ya se utilizan soluciones nanotecnológicas para mejorar la detección y tratamiento de enfermedades, así como en el campo de la medicina regenerativa. Por ejemplo, existen tratamientos de cáncer basados ​​en nanopartículas y, recientemente, tenemos un ejemplo paradigmático: la vacuna contra la cóvid-19, la cual estaba protegida por nanoestructuras. Gracias a la nanotecnología, la medicina del futuro será más personalizada, menos invasiva y permitirá una predicción de enfermedades más rápida y precisa. Además, si el avance de la nanorobótica sigue como hasta ahora, quizás durante el último tercio del siglo XXI se haga realidad la película Viaje fantástico, con pequeñas máquinas que se moverán por nuestro cuerpo para detectar y curar enfermedades.

Así que, mientras celebramos este 50 aniversario, recordemos que la nanotecnología nos ha proporcionado muchas soluciones que facilitan nuestra vida y augura un futuro lleno de posibilidades. La ciencia ficción imaginada en el siglo XX se podrá hacer realidad en este fantástico viaje hacia el mundo nano, donde cada descubrimiento, como los que iniciaron la nanotecnología el siglo pasado, es una nueva realidad en la que la ciencia y la imaginación se fusionan por pintar nuestro futuro.