El mundo de lo min¨²sculo emerge de los laboratorios

Para hacer cosas peque?as con la tecnolog¨ªa actual, para miniaturizar, la estrategia tecnol¨®gica "es como partir cosas grandes en pedazos peque?itos, mientras que la nanotecnolog¨ªa es completamente diferente: dise?ar esos pedazos peque?os y construir con ellos cosas m¨¢s grandes; es el enfoque de abajo-arriba", explica Manuel M¨¢rquez, ingeniero molecular y director de Nanotecnolog¨ªa del Laboratorio Nacional Los ?lamos (EE UU). "El nanotecn¨®logo es un arquitecto, un dise?ador que, en vez de ladrillos, utiliza mol¨¦culas". Sobre mol¨¦culas y c¨®mo controlar sus propiedades con todo detalle, sobre nanotecnolog¨ªa en resumen, trat¨® la VI Escuela Nacional de Materiales Moleculares, que reuni¨® este a?o en La Azoh¨ªa (Murcia) a una treintena de expertos espa?oles y extranjeros y 80 alumnos.

Un nan¨®metro es una milmillon¨¦sima de metro; una mol¨¦cula mide unos cuantos nan¨®metros, y un ¨¢tomo, medio nan¨®metro. Realmente, es el universo de lo min¨²sculo. Pero la frontera de la microtecnolog¨ªa y la nanotecnolog¨ªa no es s¨®lo cuesti¨®n de tama?o. "Se habla de nanotecnolog¨ªa cuando lo que est¨¢s describiendo no es que sean cachitos muy peque?os, sino que, a partir de un punto, son tan min¨²sculos que llegan a cambiar sus propiedades", comenta Fernando Palacio, investigador del Instituto de Ciencias de Materiales de Arag¨®n (CSIC). "La nanociencia es la ciencia de lo muy peque?o cuando cambian las propiedades", resume.

Y el control de las propiedades el¨¦ctricas, ¨®pticas, t¨¦rmicas, estructurales, etc¨¦tera, de las mol¨¦culas centr¨® el inter¨¦s de la escuela. M¨¢rquez, por ejemplo, mostr¨® c¨®mo se pueden dise?ar gotas y c¨¢psulas en las que se controle desde el tama?o hasta la porosidad, llegando a reg¨ªmenes nanosc¨®picos y teniendo un perfecto control de la relaci¨®n de la parte externa con el compuesto que quiera uno meter dentro. Quiz¨¢ el caso m¨¢s impresionante sea la preparaci¨®n de gotas bipolares, las cuales tienen dos compuestos que no se mezclan y permanecen en dos hemisferios separados, o la sensibilidad de las mismas hacia est¨ªmulos como la radiaci¨®n o la temperatura, el sonido o la electricidad, que permitan activarlas a voluntad. Y M¨¢rquez, trabajando para la empresa alimentaria Kraft, reconoce un inter¨¦s de estas construcciones de la nanotecnolog¨ªa que pueden servir para suministrar f¨¢rmacos, pero tambi¨¦n para preparar, por ejemplo, bebidas gen¨¦ricas cuyo sabor se haga manifiesto a voluntad del consumidor en cada momento.

Las posibilidades son enormes, y los retos cient¨ªficos, tambi¨¦n. La escuela se cre¨® hace 12 a?os, recuerda Toribio Fern¨¢ndez, catedr¨¢tico de qu¨ªmica-f¨ªsica (Universidad Polit¨¦cnica de Cartagena) y director de la reuni¨®n de la La Azoh¨ªa: "Como respuesta a la necesidad de poner en com¨²n en este campo el trabajo de f¨ªsicos, qu¨ªmicos, ingenieros, bi¨®logos y farmac¨®logos, etc¨¦tera". Y en la encrucijada de varias de estas disciplinas est¨¢ precisamente el m¨²sculo artificial desarrollado por este qu¨ªmico.

Palacio hace investigaci¨®n b¨¢sica estudiando magnetismo en materiales moleculares ("me fascinan los imanes org¨¢nicos", reconoce) y desarrollando nanocompuestos magn¨¦ticos. Pero tambi¨¦n tiene un ojo puesto en las aplicaciones de lo que crea en su laboratorio. Una matriz polim¨¦rica permite hacer unos min¨²sculos moldes donde crecen part¨ªculas magn¨¦ticas. "Se pueden hacer part¨ªculas funcionalizadas que sirvan como vectores biol¨®gicos para tratamientos tumorales", explica. Se trata de hacer un vector que detecta las c¨¦lulas tumorales y que se engancha a ellas cuando las encuentra en el organismo; luego se aplica un campo exterior para que se calienten esas part¨ªculas magn¨¦ticas, de manera que las c¨¦lulas tumorales, y s¨®lo ellas, mueren. En esta l¨ªnea, el grupo de Palacio colabora con la Escuela Polit¨¦cnica de Lausanna.

Danilo de Rossi, ingeniero qu¨ªmico italiano, se dedica a la ciencia de materiales con una perspectiva de crear productos industriales de la mano de la tecnolog¨ªa de vanguardia. M¨²sculos artificales con movimientos fluidos (interesan no s¨®lo para pr¨®tesis artificiales, sino tambi¨¦n a los constructores de sat¨¦lites para desplegar suavemente artefactos en ¨®rbita), piel artificial para robots con sentido del tacto, o tejidos electr¨®nicos que son a la vez sensores y, en el futuro, actuadores, son algunas de sus creaciones. En sus ensayos, algod¨®n, licra y fibras recubiertas de una goma conductora se tejen, se bordan o se convierten en prendas de punto que revolucionan la visi¨®n tradicional del vestido.

De Rossi explica c¨®mo esas fibras, tratadas con una fina capa de carbono microdisperso, adquieren propiedades electr¨®nicas. Se convierten as¨ª en sensores, ya que cambia la resistencia el¨¦ctrica al estirarse o encogerse y, tejidas en una camiseta, registran si el que la viste levanta un brazo o dobla una rodilla. Un software traduce esas se?ales en informaci¨®n sobre el cuerpo humano. "El vestido se convierte en una plataforma tecnol¨®gica muy avanzada, en una nueva piel", resume De Rossi.

Gracias a la colaboraci¨®n con un consorcio -Smartex- del sector textil italiano, este catedr¨¢tico del Centro Interdepartamental E. Piaggio (Univeridad de Pisa) avanza tanto en la investigaci¨®n de estos nuevos materiales como en su aplicaci¨®n industrial. ?Para qu¨¦ sirven? Las posibilidades son enormes: desde el seguimiento integral del movimiento del cuerpo, con fines m¨¦dicos o art¨ªsticos (sincronizaci¨®n de un ballet con la m¨²sica y las luces), hasta la elaboraci¨®n de pel¨ªculas de dibujos animados o la optimizaci¨®n de los movimientos de los deportistas. Los estadounidenses, se?ala De Rossi, persiguen estas tecnolog¨ªas para el seguimiento remoto de sus soldados, ya que una prenda de vestir puede ser un sensor y emisor con informaci¨®n del lugar donde se encuentra el que la viste, o incluso su estado de salud y de ¨¢nimo (midiendo datos como el pulso, la respiraci¨®n y la sudoraci¨®n).