Nanotecnología: La industria de lo que no se puede ver

jueves, septiembre 15, 2022

La producción y uso de cosas extremadamente pequeñas, brinda la capacidad de diseñar materias primas, compuestos intermedios o productos terminados con atributos que permiten mejorar atributos, reducir costos e incrementar productividad para sectores estratégicos

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El desarrollo económico sostenible no es posible sin una sólida base científica y tecnológica. Existe una industria emergente que se basa en la capacidad de manipular la materia a nivel atómico, lo que hoy conocemos como nanociencia y nanotecnología. Las ideas y conceptos detrás de la nanociencia y la nanotecnología empezaron en 1956, en la reunión de la Sociedad Estadounidense de Física llevada a cabo en CalTech, California, donde Richard Feynman deleitó a los asistentes con su charla titulada ” Hay más espacio en el fondo”. Años más tarde al otro lado del globo terráqueo, en La Universidad de Ciencias de Tokio, Norio Taniguchi acuñó por primera vez el término nanotecnología para describir procesos de separación, consolidación y deformación de materiales a escala nanométrica.

 

Si tomamos un metro y los dividimos en 1 billón de partes, obtenemos un nanómetro, por lo tanto, a simple vista no podemos observar una nanopartícula. En una escala comparativa, si un metro representa al planeta tierra, una pelota de fútbol representaría a un nanómetro. Pero – ¿cuál es la ventaja de manipular la materia a esta escala? -, no sólo para reducir el espacio que ocupan los dispositivos o máquinas, sino porque las nanopartículas, nanocompuestos, nano dispositivos, o nanomáquinas se comportan de una forma diferente a su versión original. Por ejemplo, si se observa un lingote de oro, su color es dorado metálico, pero si se observan nanopartículas de oro, lo que se percibe son colores como el azul, verde o rojo dependiendo del tamaño y de la forma de la nanopartícula. Otro ejemplo interesante, es el carbono, el cual se puede encontrar en la naturaleza en forma grafito, este mineral no conduce la electricidad, pero si analizamos una lámina del espesor de un átomo de carbono, denominado grafeno, este presenta una conductividad eléctrica y del calor mayor a la del cobre. De forma general, la síntesis, caracterización, producción y uso de cosas extremadamente pequeñas, brinda la capacidad de diseñar materias primas, compuestos intermedios o productos terminados con atributos que permiten mejorar atributos, reducir costos e incrementar productividad para sectores estratégicos como la construcción, la electrónica, la salud, la agroindustria y alimentos, la metalmecánica, la industria automotriz y otros.

A nivel mundial, Inglaterra es uno de los países que ya ha incluido en la construcción, materiales como el grafeno para mejorar la resistencia y flexibilidad de sus edificaciones y de asfaltos. México, es un ejemplo en Latinoamérica, con la creación de nuevas empresas basadas en la Nanociencia y Nanotecnología. Además, varias empresas convencionales han adoptado aplicaciones nano, lo que les ha permitido incrementar la competitividad de sus productos a nivel internacional.

En el mismo camino se encuentra Ecuador, que ha iniciado hace varios años con la investigación fundamental en el área de nanociencia y nanotecnología, en particular en la ciudad de Loja, en el Laboratorio de Materiales Avanzados de la Universidad Técnica Particular de Loja se vienen desarrollando varios proyectos para la síntesis de micro y nanomateriales como las zeolitas, nanopartículas de óxido de titanio, de plata, de cobre, nanocristales de celulosa y más recientemente materiales derivado del grafeno, como el óxido de grafeno y óxido de grafeno reducido. Estos materiales se han aplicado como soluciones ambientales, como materiales biocompatibles, de refuerzo y a futuro como tecnologías energéticas.

 

La región sur del Ecuador cuenta con una incuantificable riqueza minera, la cual puede ser aprovechada para obtener nanopartículas y materiales bidimensionales que aún no se conocen y que pueden sorprender por sus propiedades desconocidas. Además, se puede incrementar el volumen de producción de nanopartículas para poder incluir el uso de estas en cadenas de producción de nacionales, como recubrimientos hidrofóbicos, en la producción de bioplásticos (para mejorar la resistencia mecánica), en la elaboración de filtros y membranas antivíricas y antibacterianas y en muchas otras aplicaciones que resuelvan los problemas locales, pero también materiales que sean de proyección internacional y que promuevan la economía circular, el desarrollo sostenible, la generación de empleo y la limitación al cambio climático.