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Se está invirtiendo mucho en la búsqueda del "gran pequeño"

Grandes esperanzas para la nanotecnología

Artículo basado en informaciones del Servicio de Prensa de K 200101/02/2002
En la época de los superlativos, en la que un récord batido por la mañana no dura más que hasta la tarde, en la que los rascacielos, los aviones, los buques petroleros e incluso las cifras de producción de la industria del plástico no paran de crecer y los medios de transporte son cada vez más rápidos, hay un campo en el que la evolución marcha en sentido contrario: En la nanotecnología –a la que podríamos llamar superlativo de la microtecnia– se reducen continuamente las dimensiones. Y las nanopartículas, cien veces más diminutas que la longitud de onda de la luz, inspiran grandiosas esperanzas. La industria del plástico también confía en que la nueva tecnología traiga consigo innovaciones en su ámbito.
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Su nombre se deriva del término griego "nanos", que significa enano, pero no tiene comparación con el enano más minúsculo. El nanómetro es la milmillonésima parte del metro. Su tamaño es inimaginable. Claro que si para entenderlo mejor y para fines de comparación se figura uno que una nanopartícula es del tamaño de un granito de arena, una pizca de polvo puesta a su lado parecería una montaña. Pondremos otro ejemplo para ilustrar las proporciones. Comparar el tamaño de un balón de fútbol con el de una nanopartícula, sería como comparar el mismo balón con el globo terrestre.

La tecnología de nuestros nietos

Dirk Vollmerhaus, jefe de Tecnología del grupo Henkel de Düsseldorf, conocido fabricante de jabón en polvo, estima que se trata de la tecnología de nuestros nietos. Eso quiere decir que la nanotecnología, en la que se concentran mundialmente las esperanzas y los pronósticos, alcanzará su apogeo en las próximas décadas. Sólo entonces habremos aprendido a tratar las nanoestructuras de manera profesional y lucrativa. Pero beneficios ya los está generando la nueva tecnología. El ministerio alemán de Educación e Investigación estima que durante el año en curso la facturación mundial en este sector importará casi 50.000 millones de euros. Y la tendencia –según se señala– es al alza.

Asimismo Helmut Schmidt, catedrático de Saarbrücken y director del Instituto de Nuevos Materiales (IMS) sito en esa ciudad, está convencido de que la nanotecnología podrá ser aplicada extensivamente en procesos industriales en Alemania mucho antes que en otros países industrializados, como Japón o EE UU. Con cautela y cierta vaguedad, estima que el "mercado global de la nanotecnología química supone varios miles de millones de dólares", dado que de momento el potencial de desarrollo de esta disciplina aún joven no permite más que conjeturas. Casi diariamente se suman nuevas aplicaciones prometedoras a las ya conocidas. Según la visión de Schmidt, uno de los pioneros e inquieto promotor de la nanotecnología, a base de nanoestructuras se vislumbran, por ejemplo, materiales ópticos novedosos y revestimientos microscópicos con funciones extraordinarias en prácticamente todas las superficies.

Labor de investigación concertada

En la "búsqueda del gran pequeño" se invierte capital en abundancia. La empresa Degussa-Hüls AG de Francfort, por ejemplo, pretende impulsar el desarrollo de nuevas tecnologías para la fabricación de nanomateriales, mediante un ambicioso proyecto de investigación y un costo financiero considerable. Durante tres años y en el centro de Hanau-Wolgang, teniendo como fondo la silueta de los rascacielos de Francfort, un equipo compuesto por catorce empleados de la empresa se dedicará a investigar en cooperación con científicos expertos de siete universidades alemanas. El presupuesto de esa acción combinada asciende a más de 20 millones de marcos, la mitad de los cuales será aportada por la Deutsche Forschungs-gemeinschaft – DFG (Asociación de Investigación Alemana) de Bonn.

El objetivo de la labor de investigación concertada de las esferas universitaria e industrial a realizar durante varios años consiste en descifrar los mecanismos que originan la formación de nanopartículas. Se sabe y es práctica corriente que las nanopartículas se generan a partir de diferentes materiales en reactores de fase gaseosa, a temperaturas que pueden llegar a los 2.400º C y por condensación. Asimismo, hay certeza de que el tamaño y la forma de las par-

tículas es lo que determina sus propiedades y, por lo tanto, sus posibilidades de aplicación. Y que miden entre una y cien millonésimas de milímetro.

Aparte de eso, hay que desvelar una serie de enigmas en torno a tales menudencias en el mundo de lo prácticamente invisible, antes de que las nanopartículas exhiban totalmente sus virtudes peculiares. Andreas Gutsch, jefe del proyecto de investigación en el centro Hanau-Wolfgang, donde se intenta descubrir la clave de los secretos de los "enanos", define la tarea de dicha institución como el propósito de "producir nanopartículas de tamaño y forma lo más exactos posible, a fin de crear productos a la medida para un mercado innovador y nuevas aplicaciones".

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Efecto de la flor de loto y superhidrofilia

En un acto organizado por la VDI (Asociación de Ingenieros de Alemania) en Düsseldorf con motivo de los preparativos de la "Expo" celebrada el año pasado en Hannover, se relataron las aplicaciones, en potencia o ya realizadas, de una novedad con brillante porvenir. El ingeniero Vollmerhaus de la empresa Henkel mencionó al respecto el llamado "efecto de la flor de loto", un truco fascinante mediante el cual y gracias a nanoestructuras resulta posible preparar superficies de modo que las gotas de agua formen en ellas bolitas que lavan la superficie arrastrando consigo el polvo. A su vez, otros revestimientos producen superhidrofilia en la superficie, lo que significa que el agua forma una película que se escurre sin dejar rastros. Otras innovaciones imaginables o ya puestas en práctica son, por ejemplo, calentadores de agua en los que ya no se producen incrustaciones de cal; lacas para automóviles con una dureza superficial semejante a la de las cocinas de vitrocerámica; y lunas de plástico para vehículos, extremadamente resistentes a arañazos y, sin embargo, de poco peso.

El campeón mundial de la combinación nórdica, Marco Baacke, también se beneficia de la nanotecnología, pues cada vez que bate un récord o se lanza a conseguir otra victoria hay nanoestructuras que contribuyen a su éxito. Un revestimiento especial de esa naturaleza incrementa el deslizamiento y el rendimiento de sus esquíes. Las tablas son ligeras y, sin embargo, muy resistentes. A su superficie no se adhiere la nieve. Y la misma técnica que confiere rapidez a los esquíes y snowboards y a los patines de los bob, protege asimismo contra pintadas la carrocería de los vagones del metro y de los trenes de cercanías, ya que así los aerosoles no se adhieren a los vagones. Tampoco las tortas se pegan al molde, si éste lleva un revestimiento obtenido por vía nanotecnológica.

La palabra mágica es nanocompuestos

Pero la nanotecnología no haría un gran negocio limitándose a contentar a las amas de casa ni produciendo nada más que revestimientos para snowboards o azulejos inmanchables para cuartos de aseo. La industria del plástico apuesta por los llamados nanocompuestos. Esa palabra mágica designa un nuevo tipo de material que posee unas propiedades extraordinarias, debido a la distribución finísima de silicatos laminares modificados. Materiales de esa índole pueden servir, por ejemplo, de cargas mejoradas en la matriz de polímero, confiriendo entre otras cosas suficiente resistencia a las llamas. Según indica Günter Beyer, de la fábrica belga de cables Kabelwerk Eupen AG, en un artículo publicado en la revista "GAK", para la fabricación de nanocompuestos se emplean con preferencia cargas a base de silicatos de aluminio.

La fabricación se efectúa de diversas maneras. A juicio del autor, el método más conveniente desde el punto de vista técnico es la extrusión, es decir, la mezcla de polímero y silicato laminar en la masa fundida obtenida en el proceso de extrusión. Siempre que exista compatibilidad suficiente entre la carga y el polímero, durante dicho proceso penetra el polímero óptimamente en las capas formadas. Una ventaja en comparación con otros métodos de fabricación todavía en uso –según subraya el artículo de Günter Beyer– es que en ese caso no se necesita disolvente alguno.

Aviso ante los peligros

Pero junto a la euforia y a las esperanzas emanadas de esa nueva tecnología, no faltan voces que avisan sobre los riesgos. "Hasta ahora, los conocimientos en torno al efecto de las nanomaterias son tan reducidos como las partículas de que se trata" advirtió el diario Frankfurter Rundschau, señalando en un ensayo los peligros ignotos que encierra esa nueva técnica, pues, dado que la nanotecnología deja sin efecto todas las leyes físicas en que se puede confiar, es de temer que conduzca a un caos incalculable. No hay normas ni reglas vinculantes ni métodos de medición uniformes. Y, por consiguiente, tampoco existe ningún reglamento de seguridad e higiene en el trabajo ni límites fijos ni directivas referentes a la eliminación de "nanoresiduos". Todo ello –resume el mencionado diario– recuerda un poco el caso de la energía atómica, que al principio fue acogida asimismo con entusiasmo, sin pensar en sus consecuencias a la largan.

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