Pensar en peque?o para crear a lo grande

En 1961, el presidente de Estados Unidos John Fitzgerald Kennedy marc¨® la conquista del espacio como una nueva frontera para su pa¨ªs. Casi 40 a?os m¨¢s tarde, otro presidente, Bill Clinton, situaba esa frontera en otro espacio inmenso aunque mucho m¨¢s peque?o. "Imag¨ªnense reducir toda la informaci¨®n ubicada en la Biblioteca del Congreso en un artefacto del tama?o de un terr¨®n de az¨²car", dijo Clinton. Nac¨ªa as¨ª la Iniciativa Nacional de Nanotecnolog¨ªa en Estados Unidos, un plan copiado pronto por el resto de pa¨ªses competidores, que pretend¨ªa estimular la ciencia y la econom¨ªa a trav¨¦s de esta prometedora ciencia basada en la manipulaci¨®n de la materia a escala at¨®mica.

El futuro de lo que comemos, compramos, observamos, padecemos e investigamos pasa por la nanotecnolog¨ªa. Dos motores mueven esta ciencia. El primero es el econ¨®mico; m¨¢s peque?o significa m¨¢s barato. El segundo motor es puramente cient¨ªfico y, como siempre, plantea otras inquietudes m¨¢s filos¨®ficas: la posibilidad de imitar a la naturaleza, es decir, colocar los ¨¢tomos donde queramos a trav¨¦s de la qu¨ªmica. "Todas las creaciones humanas han partido siempre de lo grande a lo peque?o, de arriba abajo, mientras que la naturaleza resuelve sus problemas de abajo arriba. La nanotecnolog¨ªa permite invertir ese proceso y hacerlo como ocurre en la naturaleza", explica H¨¦ctor Guerrero, del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (INTA).

?Es posible escribir la Enciclopedia Brit¨¢nica en la cabeza de un alfiler?

El 'nanomundo' obvia las leyes f¨ªsicas terrenales. No tiene sentido com¨²n

Espa?a sale rezagada en la carrera pero lo hace con fuerza

Esta ciencia genera beneficios pero tambi¨¦n algunos miedos

El desaf¨ªo est¨¢ en esa inversi¨®n de los procesos de fabricaci¨®n. Las t¨¦cnicas mec¨¢nicas que permiten la operaci¨®n en la escala del nan¨®metro (1 mil¨ªmetro es igual a 1 mill¨®n de nan¨®metros) son el microscopio de efecto t¨²nel y el microscopio de fuerza at¨®mica. Ambos permiten manipular mol¨¦culas individuales para formar nanoestructuras sobre las que se cimienta la construcci¨®n de nuevos materiales y nanoestructuras. "Es una nueva revoluci¨®n, como pudo ser la revoluci¨®n industrial, la microelectr¨®nica o la gen¨¦tica y gen¨®mica", explica Guerrero.

El origen de esa revoluci¨®n tiene fecha y lugar: 1959, Instituto Tecnol¨®gico de California. El cient¨ªfico neoyorquino Richard Phillips Feynman, muy dado a las frases ingeniosas -a ¨¦l se atribuye esa de "la f¨ªsica es como el sexo: seguro que tiene una utilidad pr¨¢ctica, pero no es por eso que lo hacemos"- da una conferencia titulada Hay sitio de sobra al fondo. Feynman teoriza sobre la nanotecnolog¨ªa antes de que se inventara la palabra (?tampoco exist¨ªa la palabra chip!). Para ello recurre a una pregunta que ha pasado a la historia como el principio de esta nueva visi¨®n tecnol¨®gica: ?Es posible escribir los 24 tomos de la edici¨®n de 1959 de la Enciclopedia Brit¨¢nica en la cabeza de un alfiler? "S¨ª", se respond¨ªa Feynman. Toda la Enciclopedia cabe en dicha cabeza si aumentamos su ¨¢rea 25.000 veces. O sea, que s¨®lo tenemos que reducir el tama?o de la Enciclopedia 25.000 veces para poder meterla en la cabeza de un alfiler de un mil¨ªmetro.

Los retos de la nanotecnolog¨ªa para los pr¨®ximos a?os no caben ya en ese mil¨ªmetro. Los m¨¢s realistas y cercanos se centran en las tecnolog¨ªas de la informaci¨®n y las comunicaciones, concretamente en la fabricaci¨®n de dispositivos de almacenamiento masivo que lleven los terabytes a los discos duros dom¨¦sticos. En un horizonte m¨¢s lejano, los logros pasan por las nanom¨¢quinas, capaces de realizar tareas mec¨¢nicas -como abrir compuertas o hacer girar ejes-, que por ahora s¨®lo pueden hacerse con dispositivos mucho mayores. El siguiente paso l¨®gico ser¨ªa la construcci¨®n de nanorrobots, m¨¢quinas capaces de replicarse a s¨ª mismas y de hacer reparaciones en otras m¨¢quinas o en el cuerpo humano sin direcci¨®n desde el exterior.

?se es el futuro, pero en la conquista de lo peque?o ya se han puesto muchas picas, que poco a poco empiezan ocupar la calle: fibras textiles que no se manchan, vidrios que regulan la entrada de la luz, envases aislantes, cristales a los que les resbala la lluvia, pantallas flexibles, revestimientos antipintadas o antigrafiteros, nuevos trajes espaciales, protectores solares m¨¢s extremos, lentes antirreflectantes, raquetas de fibra de carbono, coches m¨¢s ligeros, ropa autolimpiable, tejados y ventanas que repelen el agua

Todo eso en tres d¨¦cadas de investigaci¨®n, aunque haya sido en esta ¨²ltima cuando se han producido m¨¢s avances. La otra frontera en la que la nanotecnolog¨ªa intenta abrir el camino es mucho m¨¢s difusa: la mec¨¢nica cu¨¢tica. Cu¨¢nto m¨¢s se desarrolla, m¨¢s se conoce sobre esta rama de la f¨ªsica que explica el comportamiento de la materia a escala at¨®mica.

All¨ª, en ese nanomundo, las leyes de la f¨ªsica terrenal saltan por los aires. Resulta imposible fijar a la vez la posici¨®n y el momento de una part¨ªcula y los conceptos que mandan son los de incertidumbre e indeterminaci¨®n. Propiedades como la elasticidad, la radiactividad o el calor se comportan a esa escala de distinta manera a la que percibe el ojo humano. B¨¢sicamente, el mundo at¨®mico no se comporta como cabr¨ªa esperar; all¨ª no funciona el sentido com¨²n.

"En realidad", explica H¨¦ctor Guerrero, "la nanotecnolog¨ªa no es m¨¢s que una masiva puesta en escena de la mec¨¢nica cu¨¢ntica, a la que se le unen los principios de la qu¨ªmica y la biolog¨ªa. Con esta tecnolog¨ªa no hemos hecho m¨¢s que empezar a explotar a gran escala el mundo cu¨¢ntico, y de ah¨ª resultan los sorprendentes descubrimientos que se dan d¨ªa a d¨ªa".

Llegados a este punto, toca hablar de dinero. La imagen del terr¨®n de az¨²car expuesta por Clinton y la necesidad de competir hizo que la comunidad internacional empezara a convertir los nanopresupuestos que destinaba a los cient¨ªficos en grandes sumas.

M¨¢s de 6.400 millones de euros se dirigieron a la investigaci¨®n nanotecnol¨®gica en 2005 y las inversiones aumentan exponencialmente cada a?o que pasa, seg¨²n los datos de la compa?¨ªa de servicios de investigaci¨®n y consultor¨ªa RNCOS. Su estudio El mercado mundial de la nanotecnolog¨ªa en 2006 colocaba a Estados Unidos como el mayor inversor global en esta ciencia. Su mercado en 2005 acaparaba el 27% del mercado mundial, seguido muy de cerca por el japon¨¦s, con m¨¢s del 24% de participaci¨®n.

Europa occidental tambi¨¦n tiene un cuarto de la cuota de mercado, con una mayor inversi¨®n de alemanes, brit¨¢nicos y franceses. El resto de la cuota es para chinos, coreanos, canadienses y australianos. Espa?a ha tardado a?os en subirse al carro del que estaban tirando los dem¨¢s pa¨ªses de su entorno, pero ha empezado a agarrarse a ¨¦l en 2007, lanzada por el inter¨¦s de las empresas.

La estimaci¨®n de la inversi¨®n en nanotecnolog¨ªa que se hace en Espa?a es una verdadera inc¨®gnita debido a la existencia de m¨²ltiples agencias financieras y la ausencia de una entidad que centralice los datos. "Si atendemos a la inversi¨®n atribuida a los a?os 2004, 2005 y 2006 dentro del anterior Plan Nacional de I+D+i se puede hablar de 16 millones de euros en subvenciones y otros 18 millones en pr¨¦stamos a empresas", explica Pedro Serena, investigador del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y colaborador del Ministerio de Educaci¨®n y Ciencia dentro del ?rea de Nanotecnolog¨ªa. "Pero a esto hay que a?adirle partidas millonarias dentro del Plan Ingenio 2010, los fondos de las comunidades aut¨®nomas y de la Uni¨®n Europea", prosigue.

Falta una inversi¨®n m¨¢s, la de las propias empresas. Tampoco est¨¢ cuantificada, aunque hay algunos ejemplos de que las compa?¨ªas est¨¢n apostando por la nanotecnolog¨ªa. Como no s¨®lo de ladrillo vive el hombre, la empresa constructora Acciona ha aumentado en un 38% su presupuesto en innovaci¨®n con nuevas tecnolog¨ªas (de 23 millones de euros en 2006 a 32 millones en 2007), seg¨²n cuenta Ignacio P¨¦rez, uno de los responsables de I+D+i en la empresa. "Es un cambio de mentalidad necesario que ten¨ªa que partir de nosotros. El negocio no puede ser s¨®lo poner ladrillos, as¨ª que hemos planificado un plan estrat¨¦gico para 2015 donde la nanotecnolog¨ªa ocupa un papel importante en el desarrollo de nuevos materiales para la construcci¨®n o para la fabricaci¨®n de molinos de viento m¨¢s resistentes a las condiciones del mar", comenta.

Pese a todo, el n¨²mero de compa?¨ªas espa?olas especializadas en nanotecnolog¨ªa no llegaba a la decena en 2005, seg¨²n datos del Instituto IMDEA-Nanociencia, el ¨²nico que existe por ahora en Espa?a y en el que colaboran la Comunidad de Madrid y el Ministerio de Educaci¨®n y Ciencia. La cifra coloca al pa¨ªs en la decimoquinta posici¨®n de una lista de 16 pa¨ªses, s¨®lo por delante de Chipre. "A¨²n nos falta mucho. Por eso tenemos que intentar dinamizar un sector del que estamos convencidos que todo el mundo hablar¨¢ en los pr¨®ximos a?os", comenta Mart¨ªn Hern¨¢ndez Palacios, director de la Escuela de Negocios Aliter, que ofrece el primer master en nanotecnolog¨ªa en Espa?a.

Nadie duda de que eso ser¨¢ as¨ª. Aunque quiz¨¢ tambi¨¦n se hable de los miedos y pol¨¦micas que traiga esta tecnolog¨ªa bajo el brazo. La Asociaci¨®n de Consumidores de la UE (BEUC) ha manifestado hace poco sus reticencias al uso de la nanotecnolog¨ªa en los alimentos y ha pedido a la Comisi¨®n una regulaci¨®n. Hablan de la posible toxicidad de las nanosustancias que se agreguen a los alimentos para cambiar sus propiedades o para tratar de conservarlos mejor.

Por ahora, los legisladores han rechazado la idea con el argumento de que es demasiado pronto para poner trabas a una investigaci¨®n que a¨²n no ha establecido cu¨¢les son los riesgos. Quiz¨¢ ¨¦sos no est¨¦n en el campo de la alimentaci¨®n, sino en el de las armas. ?Ser¨¢ posible crear armas at¨®micas min¨²sculas? ?Nanorrobots que sepan replicarse? ?C¨¢maras de vigilancia del tama?o de una mol¨¦cula capaces de almacenar todos los movimientos de una persona? La eficacia de este nuevo arsenal podr¨ªa ser comparada con la de las armas bacteriol¨®gicas.

M¨¢s all¨¢ de eso, y visto lo que se ha montado con otras investigaciones como la de las c¨¦lulas madre, si el ser humano puede imitar a la naturaleza, si llega a controlar el lenguaje de los ¨¢tomos, ?cu¨¢ntos problemas surgir¨ªan desde la filosof¨ªa, la ¨¦tica o la teolog¨ªa? La respuesta a esas preguntas traer¨¢ nuevas leyes y, probablemente, una ristra de abogados especializados en el tema. Mientras tanto, el desembarco de cient¨ªficos en la nanotecnolog¨ªa es cada d¨ªa m¨¢s patente. Al a?o se publican 15.000 art¨ªculos especializados sobre nanotecnolog¨ªa. Como para meterlos en la cabeza de un alfiler.