La nanotecnologia mejorará nuestra calidad de vida

La nanotecnología -la ciencia que permite manipular la materia al nivel del átomo- mejorará nuestra calidad de vida a medio plazo.

Según un estudio, su aplicación a la industria, especialmente en la electrónica, los transportes o la sanidad será en la próxima década el motor de la próxima revolución industrial. Neumáticos más resistentes a la abrasión, medios de locomoción propulsados por energías limpias o pruebas diagnósticas hospitalarias que permitirán detectar patologías desde sus comienzos son algunas de estas aplicaciones, que serán visibles antes de 2020.

Según el estudio, efectuado por la Fundación OPTI (Observatorio de Prospectiva Tecnológica Industrial), la nanotecnología aplicada al transporte permitirá el uso de vehículos con menor peso, ya que la aleación de materiales empleados para su fabricación serán más ligeros, especialmente en chasis y carrocería. Prevista para 2015, permitirá reducir el peso de automóviles y aviones en un 30%.

En la energía y el medio ambiente, los nanomateriales resultan cruciales en la implementación de las pilas de combustible y en el control de la captura y liberación de hidrógeno.

En la diagnosis de enfermedades, la nanobiotecnología permitirá detectar patologías como el cáncer y enfermedades cardiovasculares o neurológicas en su estado más inicial. También regulará la toma de medicamentos mediante la administración continuada e inteligente de las dosis.

El estudio destaca también la aplicacián de esta tecnología en sectores como la construcción, la cerámica, el textil o los envases de alimentos. En el primero de estos campos, los nanoaditivos permitirán cementos con propiedades autolimpiantes, antimicrobianas y descontaminantes y nanomateriales avanzados nos protegerán contra incendios y responderán a estímulos como la temperatura, la humedad o la tensión para ofrecer mayor confort. Los nanosensores controlarán la seguridad y el buen estado de las estructuras.

Las cerámicas incorporarán funciones antideslizantes, autolimpiables, antirrayado, antimicrobianas o efectos térmicos.

En el sector textil están previstas fibras más ligeras pero con gran aislamiento térmico, más resistentes al desgaste, a la suciedad, al agua o a las radiaciones ultravioletas.

Por último, en el sector del envasado, se conseguirán envases activos que conservarán el producto e informarán al consumidor sobre su estado.

La Biblia mas pequeña del mundo

La Biblia más pequeña del mundo . (Foto: AP)

Científicos israelíes han creado con éxito una versión de la Biblia en un chip más pequeño que la cabeza de un alfiler. Las 300.000 palabras de los libros que componen la Biblia hebrea fueron escritas en una superficie de silicio cubierta por una pequeña placa de oro en el Instituto de Tecnología de Haifa (Technion). Para escribir los textos en un cuadrado de 0,5 milímetros se utilizaron rayos de minúsculas partículas, llamados iones de galio.

El primer nanomotor termico del mundo

Nanotrasportadores desplazándose en los nanotubos (Gráfica: R. Rurali, UAB)Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, de la Universidad Autónoma de Barcelona y del Instituto Catalán de Nanotecnología han construido el primer nanomotor que se mueve por diferencias de temperatura. Se trata de un nanotubo de carbono capaz de desplazar cargas y de girar como un motor convencional, pero un millón de veces más pequeño que el agujero de una aguja.

La investigación abre las puertas a la creación de nuevos dispositivos nanométricos capaces de llevar a cabo tareas mecánicas con futuras aplicaciones en ámbitos como la biomedicina o los nuevos materiales.

El “nanotransbordador” consiste en un nanotubo de carbono -una molécula formada por átomos de carbono dispuestos en forma de tubo-, y otro nanotubo sobre él, concéntrico y más corto, que se puede desplazar o bien girar sobre él mismo haciendo el papel de rotor. Al nanotubo corto se le puede añadir una carga metálica, de modo que el dispositivo permite transportar esta carga de un extremo al otro del nanotubo largo, y también hacerla girar alrededor del eje del tubo, sin desplazarse.

Se trata de la primera vez que se consigue crear un motor a escala nanométrica que utiliza diferencias de temperatura para generar y controlar el movimiento. Los investigadores han conseguido controlar los movimientos aplicando una diferencia de temperatura en los extremos del nanotubo largo. El nanotubo móvil se desplaza en la dirección de la zona más caliente a la más fría, de modo similar a como sucede con el aire alrededor de una estufa, según el estudio, publicado en la edición online de la revista “Science”.

La precisión con que se pueden controlar los desplazamientos a lo largo del tubo llega a distancias inferiores al diámetro de un átomo. Esta capacidad de controlar el movimiento de objetos a escala del nanómetro puede ser de gran utilidad en futuras aplicaciones de la nanotecnología, para el diseño de sistemas nanoelectromecánicos con un gran potencial tecnológico en ámbitos como la biomedicina o los nuevos materiales.

La investigación ha sido dirigida por por Adrian Bachtold, investigador del CIN2 (Centro de Investigaciones en Nanociencia y Nanotecnología CSIC - Institut Català de Nanotecnologia) y del CNM (Centro Nacional de Microelectrónica del CSIC), y por Eduardo Hernández, del ICMAB (Instituto de Ciencia de Materiales del CSIC).

Regenerar celulas con nanotecnologia

El Dr. Samuel I. Stupp, director del Institute of BioNanotechnology in Medicine de la Universidad Northwestern y uno de los científicos que está estudiando la combinación de la nanotecnología con la biología con el fin de lograr que el cuerpo humano se cure a sí mismo, ha logrado unos primeros resultados asombrosos.

En una asombrosa demostración de lo que la nanotecnología puede hacer en la medicina regenerativa, unos roedores de laboratorio paralizados por lesiones en la médula espinal recuperaron la capacidad para caminar seis semanas después de una simple inyección de un nanomaterial diseñado para tal fin. Stupp y sus colegas diseñaron unas moléculas con la capacidad de autoensamblarse para formar nanofibras una vez inyectadas en el cuerpo humano por medio de una jeringa.

“Inyectando moléculas diseñadas para autoensamblarse y formar nanoestructuras en el tejido de la médula espinal, hemos podido recuperar y regenerar con rapidez las neuronas dañadas”, señala el Dr. Stupp. “Las nanofibras son la clave no sólo para evitar la formación de cicatrices perjudiciales en el tejido que inhiben la curación de la médula espinal, sino también para estimular la regeneración de células perdidas o dañadas.

Este trabajo podría tener implicaciones también para el Parkinson y el Alzheimer, enfermedades en las que las células cerebrales dejan de funcionar adecuadamente.

El trabajo de Stupp se encuadra en un área fundamental de la nanotecnología que algún día podría permitir a los médicos confeccionar y administrar a los pacientes tratamientos individualizados por medios hasta el momento inimaginables.

Nanotecnología inspirada en sistemas biológicos

La Nanotecnología y en general, las Nanociencias son importantes áreas del conocimiento actual. Entre sus numerosos aspectos hay que destacar el creciente interés que ha alcanzado la Nanotecnología inspirada en sistemas biológicos.

Esta nueva rama de la Nanotecnología estudia las propiedades de determinadas estructuras biológicas creadas por la naturaleza en escala nanométrica. Inspirados en estas ordenaciones naturales los científicos investigan y desarrollan nuevos nanosistemas artificiales con múltiples aplicaciones en medicina.

Asimismo, los virus más sencillos pueden considerarse sofisticadas nanomáquinas naturales. Son capaces de autoensamblarse, están dotados de extraordinarias propiedades físicas y químicas y realizan complejas funciones biológicas. Las partículas víricas adecuadamente modificadas mediante ingeniería de proteínas pueden actuar como nanomáquinas diseñadas para numerosas aplicaciones biomédicas, como la liberación de fármacos en el organismo de forma controlada y gradual.

De igual forma los nanorrobots, formados por complejos proteicos, actúan como máquinas moleculares con una eficiencia con la que las máquinas diseñadas por los hombres apenas pueden soñar. La novedosa Gliconanotecnología integra la preparación de nanopartículas biofuncionales metálicas con numerosas aplicaciones en Nanomedicina.

Para el estudio de las interacciones y aplicaciones biológicas de todos estos sistemas se requiere el uso de técnicas analíticas avanzadas como la microscopía electrónica y de fuerzas atómicas, los biosensores, o la imagen por resonancia magnética.

Nanobateria ultraligera y delgada

Una muestra del nuevo dispositivo. (Foto: AP)Científicos del Instituto Politécnico Rensselaer en Nueva York han desarrollado un dispositivo para almacenar energía que fácilmente podría confundirse con una simple hoja de papel negro.

La nanobatería es ultraligera, delgada, completamente flexible y podrá adecuarse al diseño más complejo, a los equipos médicos y hasta a los vehículos de transporte, señalaron los científicos en un informe publicado en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’. Además, podrá funcionar a temperaturas de hasta 150 grados centígrados o 73 bajo cero.

Y su parecido a una hoja de papel no es accidente. Más del 90% es celulosa a la cual se han agregado nanotubos de carbono que actúan como electrodos, que permiten la conducción eléctrica y que son los que le dan el color negro.

La batería se puede enrollar, doblar o cortar en diferentes formas sin que pierda su capacidad generadora. También se puede montar una sobre otra, como una pila de papeles, para aumentar su generación energética.

“Esencialmente, es una hoja de papel normal, pero fabricada con mucha inteligencia”, señaló Robert Linhardt, profesor de biocatálisis e Ingeniería Metabólica del Instituto y uno de los autores del estudio.

“Los componentes están unidos molecularmente; el nanotubo de carbono está impreso en el papel y el electrolito embebido en él. El resultado final es un dispositivo que se ve, se siente y pesa como el papel”.