Las ventajas de la nueva ciencia
Aunque los beneficios de esta tecnología están a años de llegar al gran
público, los científicos esperan que la nanotecnología o manipulación de
átomos, lleve un montón de ventajas a la medicina, la electrónica y los
métodos de fabricación.
Desde ayudar a dar diagnósticos sobre
enfermedades con más precisión hasta mantener a los ordenadores
funcionando sin problemas, la manipulación de átomos es un reto con un
montón de nuevas reglas.
“Nunca has pensado que es posible tomar
un átomo y moverlo “, señala el físico Joseph Stroscio. “Es el
equivalente a poder coger un planeta y moverlo a la órbita de otro”.
Stroscio y Robert Celotta son físicos del National Institute of Standards and
Technology, o NIST, de Maryland, Estados Unidos, que trabaja en la
nanotecnología, un mundo pequeñísimo y difícil de imaginar.
Una
nanómetro, una medida común utilizada por los científicos que investigan
en el este campo, es la milmillonésima parte de un metro. Para que nos
hagamos una idea, la anchura de un cabello humano sería lo mismo que
unir 400.000 átomos.
Descubrimientos sorprendentes.
La nanotecnología ha puesto patas arriba algunos principios de la
física. Los átomos, y las partículas aubatómicas como los electrones y
los fotones, no siempre se comportan según la ciencia establecida.
“En las dimensiones de la nanotecnología, las sustancias actúan de forma
diferente”, afirma Celotta. Y esto puede ser tanto un beneficio como un
problema para algunos campos como la electrónica, porque los circuitos y
otros componentes podrían no trabajar de la forma en que lo hacen cuando
son fabricados a escalas más grandes.
Para ver los átomos se
necesita un dispositivo denominado microscopio electrónico de efecto
túnel que fue creado a principios de los años ’80 Gerd Binnig y Heinrich
Rohrer, del IBM Zurich Research Laboratories. En 1986, estos dos
científicos recibieron el premio Nobel de Física por su creación.
Dentro del microscopio los experimentos se hacen a una temperatura de
235 grados Celsius. Además, se impide que las vibraciones, electricidad,
ondas magnéticas u ondas de radio afecten a los átomos. Hay,
básicamente, un gran vacío, porque las moléculas de oxígeno y nitrógeno
tampoco deben interferir en la manipulación atómica. El dispositivo está
fabricado principalmente con molibdeno, que puede aguantar grandes
fluctuaciones de temperatura.
Viendo el color de la energía
Los investigadores han observado varias propiedades inusuales en este
mundo diminuto. Por ejemplo, debido a las diferencias en la energía, si
cambiamos el tamaño de una nano-estructura, cambiamos su color. “La luz
tiene energía, y el color de la luz está relacionado con esta energía”,
señala Stroscio.
Esta característica podría ser especialmente
importante para las investigaciones médicas, que buscan en la
nanotecnología mejoras en el diagnóstico y tratamiento. En los estudios
celulares, pero no en humanos, los investigadores han utilizado
semiconductores de nanocristales como marcadores fluorescentes para
detectar células cancerígenas.
“Las exploraciones con
nanocristales son mejores que con los tintes orgánicos”, afirma Peter
Barker, director de proyecto en el NIST- National Cancer Institute
Biomarkers Validation Laboratory. Barker afirma que las nanopartículas
podrían proporcionar un diagnósticos más rápido y eficaz para detertar
los cáncer de mama. Pero las investigaciones médicas, más que cualquier
otra posible aplicación de la nanotecnología, requerirá una supervisión
ética y de seguridad, ya que algunos elementos de estas nanopartículas
pueden ser tóxicas, por lo que es prematuro considerar pruebas en
humanos.
Por último, destacar otra de las anomalías que los
físicos que estudian la nanotecnología han encontrado: los átomos hacen
ruido. Los átomos se trasladan de un sitio a otros con un tipo de
corriente eléctrica especial y durante esa manipulación, los átomos
hacen ruido.
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