Nanotecnología, ¿qué es, para qué sirve y cuál es el negocio?
Alberto Luis D'Andrea.
Director de la Licenciatura en Biotecnología.UADE

En los últimos años, el término "nanotecnología" empezó a sonar cada vez con mayor frecuencia en los salones de negocios. Pero, ¿qué es y por qué atrae la atención de los empresarios?
La nanotecnología es una ciencia-tecnología multidisciplinar relacionada con un conjunto de técnicas para manipular la materia a escala de átomos y moléculas. El prefijo "nano" hace referencia a la milmillonésima parte de un metro. Así, la nanotecnología trabaja con lo extremadamente pequeño, hasta un máximo de 100 nanómetros.Ahora bien, para comenzar a comprender el negocio, es necesario considerar que las propiedades físicas y químicas de la materia se comportan, a escala nanométrica, de manera diferente a la escala macroscópica usual.De esta forma, el dominio de estas técnicas abre inmensas oportunidades de desarrollo en los más diversos rubros. Veamos algunas de sus posibles aplicaciones:

1) Desarrollo de materiales. El diseño de nuevos materiales es, actualmente, el campo más desarrollado y de mayor impacto de la nanotecnología. Materiales más resistentes y flexibles para raquetas de tenis, cristales para anteojos a base de polímeros ultrafinos con propiedades protectoras y anti-reflejantes, parabrisas y vidrios autolimpiantes, prendas de vestir que no se arrugan ni se manchan, cosméticos más eficaces y sábanas con acción bactericida son apenas algunas de las aplicaciones.

2) Electrónica. La incursión de la nanotecnología en la electrónica permite reducir el tamaño de los chips/biochips, ampliar las memorias, diseñar pantallas más brillantes, livianas y eficientes en el uso de energía. Actualmente, ya está en el mercado la tecnología OLED (Organic Light-Emitting Diode), que ofrece imágenes más brillantes, dispositivos más livianos, menor consumo energético y ángulos de visión más amplios. En 2005, Toshiba presentó modelos de reproductores de MP3 capaces de funcionar sin pilas ni baterías gracias a las nanocélulas de combustible. Esta nueva tecnología, llamada DMFC (Direct Metanol Fuel Cell), se aplica también en teléfonos móviles y computadoras portátiles.

3)Medicina. En medicina, la nanotecnología es fuente de distintas aplicaciones como moléculas dirigidas específicamente a la zona deseada del cuerpo. El uso de nanopartículas permite atravesar las membranas citoplasmática y nuclear para introducir material biológico-genético en células determinadas. Este auténtico "nanodelivery" promete tratamientos revolucionarios para enfermedades hoy incurables. Los instrumentos nanotecnológicos también tienen el potencial de sustituir tejidos que ya no funcionan por otros artificiales que cumplan la misma función. Así, por ejemplo, se pretende utilizar nanotubos de carbono para fortalecer los huesos en personas con osteoporosis.

4) Energía. La nanotecnología también promete el desarrollo de fuentes menos contaminantes y más eficientes de energía así como nuevas formas de almacenamiento.Ya existen lámparas de emisión de diodos (LED) que no obtienen su potencia mediante el calentamiento. Así, alargan la vida del mecanismo (incluso, conceptualmente, se podrían catalogar como "eternas").La nanotecnología también tiene el potencial de revolucionar la energía solar. Las células solares actuales son extremadamente costosas y de limitada eficiencia.No obstante, ya se están desarrollando células solares compuestas por superficies nanoestructuradas de puntos cuánticos de alta eficiencia. Así, en un futuro, podrán fabricarse células con materiales baratos que no dañan el medio ambiente y que podrán utilizarse para satisfacer el consumo doméstico.En definitiva, la nanotecnología promete innovaciones revolucionarias en diversos rubros de negocios. Y más allá de los avances realizados, lo mejor está por venir. Sólo en China, existen 800 empresas probando suerte en un nanomercado de unos 5.400 millones de dólares, un mercado que se estima llegará a 31.400 millones en cuatro años y hasta 144.900 millones en el 2015.

Así, todo parece indicar un crecimiento exponencial del sector con una fuerte presencia en la economía mundial a mediados de la próxima década.

Esperamos que el sistema científico-tecnológico-educativo argentino pueda adaptarse a las crecientes demandas. No debemos olvidar que la nanotecnología ya está entre nosotros

El agua nanotecnológica
La nanotecnología cambia las propiedades del agua
Alberto L. D’Andrea
Novedades Bioquímicas Nº186

La nanotecnología es una ciencia-tecnología multidisciplinar relacionada con un conjunto de técnicas para manipular la materia a escala de átomos y moléculas. El prefijo "nano" hace referencia a la milmillonésima parte de un metro. Así, la nanotecnología trabaja con lo extremadamente pequeño, hasta un máximo de 100 nanómetros en alguna de sus tres dimensiones. Las propiedades físicas y químicas de la materia se comportan, a escala nanométrica, de manera bastante diferente a la escala macroscópica usual.
El agregado ,realizado en forma muy particular, de nano cristales inorgánicos como los de titanato de bario (BaTiO3) insolubles en agua, al agua, permiten obtener un coloide. La definición clásica de coloide también denominado dispersión coloidal, se basa en el tamaño de las partículas que lo forman, llamadas micelas. Estas poseen un tamaño bastante pequeño. Las nanopartículas cuyo tamaño está comprendido entre 5 y 100 nanómetros forman suspensiones coloidales transparentes y homogeneas a simple vista a pesar de estar formadas por dos fases.
La gran superficie relativa de las nanopartículas origina un sistema estable de nanopartículas hidratadas similares a las micelas presentes en los detergentes no iónicos (sin carga eléctrica). Cada nanopartícula con su efecto conocido como "efecto superficie" organiza las moléculas de agua de los alrededores. Esto es similar al efecto de superficie de orgánulos de las células vivas. El sistema estable de nanopartículas hidratadas muestra tanto propiedades hidrofílicas como hidrofóbicas.
La primera consecuencia de los coloides nanotecnológicos es la generación de un agua “distinta” con propiedades hidrofóbicas y con la posibilidad inherente de mantener en suspensión o de “disolver” y estabilizar sustancias naturalmente insolubles en agua, entre los que se encuentran numerosos fármacos.
Otra perspectiva no menor está dada por el hecho que tanto los orgánulos como las nanopartículas emplean el mismo mecanismo para organizar el agua a su alrededor. Mientras que el primero se encuentra en las células y órganos y no puede ser aprovechado ni usado en un laboratorio, el último se constituye en el medio ideal para realizar ensayos bioquímicos in vitro por su isoambiente con estado in vivo.
La primera empresa en presentar el agua “nanotecnológica” es Do-Coop Technologies Ltd con la marca Neowater®. En su patente U.S. 20060177852 del año 2006 describe numerosas aplicaciones a sistemas biológicos y a la disolución de sustancias poco hidrofílicas.

Ahora muchos estudios bioquímicos pueden realizarse nuevamente conduciendo a resultados sorprendentes en un agua “distinta” que une a sus características naturales propiedades hidrofóbicas diametralmente opuestas. Casi un absurdo en el cual la nanotecnología se burla de lo utópico.

Invertir en el futuro para apuntalar la producción
Alberto D'Andrea

BAE, 9 de mayo 2008

La empresa Hewlett Packard, la NASA y la Universidad de California en Santa Cruz se juntaron para crear el instituto Bio-Info-Na-no Research and Development Institute (BIN-RDI) con la finalidad de estar en la vanguardia tecnológica. En el año 2009 comenzará la construcción del instituto con una inversión de $41millones de dólares, previéndose el inicio de sus actividades en el año 2010.
La inversión está centrada en impulsar la denominada investigación de convergencia entre la biotecnología, la nanotecnología y las tecnologías de la información y la comunicación (TIC). El emprendi-miento se fundamenta en el ingreso en un tiempo socioeconómico centrado en una verdadera revolución transfor-macional liderada por la conjunción de las tres disciplinas: Bio-Info-Nano. La empresa requiere de la formación de equipos interdisciplinarios de profesionales altamente calificados en múltiples áreas de la ciencia y la ingeniería.
La incidencia de las tres ramas del conocimiento en la actualidad y su proyección en el futuro productivo llevan un intento de establecer "el triángulo del saber para la producción en este siglo".
Entre las tres ramas tecnológicas existen nexos lógicos para establecer su convergencia y amalgamarlas en un todo.
La complejidad para el tratamiento de la información existente en los más de 25.000 genes del genoma humano, la posibilidad de fabricar computadoras basadas en moléculas de ADN y la necesidad de realizar simulaciones biotecnológicas llevaron al desarrollo de la bioinformática.
La nanoelectrónica, basada en la nanotecnología molecular, promete dar la solución al problema del límite de la microelectrónica integrada en semiconductores de modo de continuar con la disminución de tamaños característicos de los componentes electrónicos y lograr las memorias necesarias en las potentes nanocomputadoras del futuro. El requerimiento de ensamble posicional de los elementos moleculares para tales construcciones implica la necesidad de implementar una tecnología robótica molecular, es decir, de nanorobots con alta precisión a escala molecular.
UNIÓN. Finalmente, el triángulo cierra con la unión de la biotecnología y la nanotecnología para constituir lo que se denomina nanobiotecnología. Ejemplo: millones de pequeñas esferas (nanopartículas) construidas por nanotecnología pueden convertirse en el delivery para transportar dentro de los núcleos celulares material genético y enzimas para reparar los telómeros y revertir biotecnológicamente el envejecimiento celular.
Invertir en este futuro no sólo implica la creación de institutos de investigación y el desarrollo de novedosas Pyme. También implica invertir tiempo y esfuerzo en la capacitación personal. En nuestro país existen opciones a nivel de grado universitario para estudiar biotecnología, informática y/o TIC, pero no existe carrera alguna para atesorar en forma integral el revolucionario saber nanotecnológico. ¿Cuál es la causa?
Invertir en el futuro para el país es no dejar trunco el triángulo del saber para la producción en el siglo XXI, generando los espacios necesarios para el aprendizaje integrado de la nanotecnología.