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Boletín técnico de INDISA S.A.

Medellín, 22 de Julio de 2014                                                         No.130

Nanotecnología: El cambio que se avecina

Enrique Posada- Asesor de proyectos especiales - Coordinador I+D INDISA S.A.

Daniel Mojica Chaves – Ingeniero de proyectos I+D INDISA S.A.

 

El hombre comprende cada vez más los principios que gobiernan el comportamiento de las materiales. La tecnología desarrolla campos novedosos relacionados con la manipulación de la materia, dando lugar a cambios espectaculares que han facilitado desde el comienzo de la historia y cada vez más, la vida cotidiana: el manejo del fuego, la agricultura, el trabajo con los metales, la química, las máquinas, la industria y la electrónica. La modernidad ha traído la era digital. Los países y regiones que han impulsado estos cambios han generado desarrollo económico y cultural y han ocupado posiciones de liderazgo.

En los últimos años hemos presenciado como la generación de conocimiento y de nuevas tecnologías se ha acelerado. Ello ha ocurrido especialmente en el área de la electrónica y de los microprocesadores, como lo muestra la denominada “Ley de Moore” formulada por el cofundador de Intel, Gordon E. Moore según la cual cada dos años se duplica la capacidad de los circuitos integrados, con lo cual han aumentado de forma exponencial el alcance de los sistemas digitales, a la vez que se disminuyen sus costos. Estos desarrollos se han podido materializar gracias a la manipulación de la materia a niveles cada vez más pequeños. Es acá donde entra la nanotecnología, que corresponde a los distintos desarrollos en los cuales se trabaja con materiales de tamaños entre 1 y 100 nanómetros (un nanómetro es equivalente a 10-9 mts, una millonésima de milímetro)

Ilustración 1. Comparaciones de escalas – Extraído del Curso: Nanotechnology: The Basics- Universidad de RICE- COURSERA 2013.

 

No solamente está ocurriendo el fenómeno nano en la electrónica. Nos enfrentamos a un cambio sustancial y la nanotecnología está siendo protagonista en prácticamente todos los campos. Surgen productos de última generación de tecnología “nano” en las mayores industrias del mundo. La tecnología, la ciencia y la industria colombiana pueden aprovechar este punto de inflexión para hacer parte del cambio en forma ventajosa.

El concepto de nanotecnología apareció en los años 60s cuando Richard Feynman propuso su ya famosa pregunta “¿Por qué no podemos escribir los 24 volúmenes completos de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler?”. En 1974, el  catedrático de la Universidad de Ciencias de Tokio, Norio Taniguchi, acuñó por primera vez el término nanotecnología para describir lo que sucede al extender el maquinado del silicio tradicional hacia zonas de menos de un micrón. A principios del 2000, empezaron a aparecer en el mercado productos de consumo basados en nanotecnología, en todo tipo de aplicaciones, algunas que en el pasado parecían ser de ciencia ficción y  que hoy por hoy hacen parte de nuestras vidas, como es el caso de pantallas planas para televisores, teléfonos celulares y cámaras digitales, tabletas, parachoques de automóviles basados en materiales ligeros y muy resistentes, implementos deportivos, calcetines antibacterianos,  protectores solares transparentes, ropa resistente a arrugas y manchas, cosméticos de alta penetración y propiedades terapéuticas, revestimientos de vidrio altamente resistentes, baterías de litio de alta duración, nuevas herramientas eléctricas, medicamentos selectivos. Se abren grandes posibilidades cuando se considera que gracias a la nanotecnología podemos manipular la materia como nunca antes, llegando inclusive hasta desarrollos en el nivel molecular, para generar nuevos materiales y estructuras.

 

En los procesos industriales se incorporan aplicaciones Nano generando valor agregado a los productos y obteniendo eficiencia y mayor control en los procesos productivos. Por ejemplo, tratamientos de superficies para piezas sometidas al desgaste y corrosión, superficies higroscópicas que repelen la humedad y las suciedades, desinfección con nano partículas, nanomateriales biodegradables amigables con el medio ambiente, nanofiltración, optimización del peso en estructuras con materiales nano estructurados y nano sensores para añadir funcionalidades, son elementos que pueden diferenciar los nuevos productos.

Afortunadamente, Colombia ha caído en cuenta de la importancia del tema. El Departamento Nacional de Planeación en su consejo de política nacional de ciencia, tecnología e innovación, Conpes 3582 de 2009, señala a la nanotecnología como una de las áreas estratégicas de desarrollo. Medellín contempla la nanotecnología como área prioritaria de innovación y está desarrollando una iniciativa llamada “Plataforma Nacional de Nanotecnología” generada por un grupo de Universidades y empresas entre ellas EPM e INDISA y administrada por RutaN. Como parte de esta iniciativa, se planea contar con un Centro Nacional de Nanotecnología (CN2) y generar  una red colaborativa entre los diferentes centros de investigación y las empresas fomentando la innovación nanotecnológica.

El avance académico es significativo. La Universidad Pontificia Bolivariana lanzó el programa de Ingeniería en Nanotecnología y en la actualidad en Colombia se cuenta con un creciente grupo de científicos investigando sobre el tema. Ya empresas colombianas han lanzado productos en el mercado.

Una de las investigaciones más destacadas a cargo de un colombiano es la llevada por el ingeniero electrónico Jorge Reynolds, quien fue protagonista en el desarrollo del primer marcapasos hace 56 años, y actualmente está desarrollando un nano marcapasos  con un tamaño cercano a una cuarta parte del grano de un arroz. En una entrevista en El Espectador en 2013, menciona: “Esta sería una de las primeras veces que la nanotecnología se utilizaría en humanos. Además, la facilidad de su sistema de implantación, el no tener que usar baterías y el poderse controlar con teléfonos celulares, es absolutamente revolucionario. Por medio del teléfono el cardiólogo puede ver cómo está funcionando el marcapasos en su paciente y si necesita cambiar los parámetros de funcionamiento, desde su teclado lo puede hacer”.

Con todas estas iniciativas nos vamos acercando hacia el objetivo de generar nuevas tecnologías, disminuir nuestra dependencia tecnológica y exportar productos de alta gama elaborados en nuestro país contribuyendo así con la competitividad de las empresas y el desarrollo económico y científico del país.

 

Referencias

[1] http://calteches.library.caltech.edu/1976/1/1960Bottom.pdf

[2] Curso: Nanotechnology: The Basics- Universidad de RICE- COURSERA 2013

[2]http://dipc.ehu.es/ricardo/master/docs/historia_nanotecnologia2.pdf

[3] Departamento Nacional de Planeación-  Política nacional de ciencia, tecnología e innovación Conpes 3582 de 2009 

[4]http://www.rutanmedellin.org/index.php/es/noticias/item/una-apuesta-de-epm-por-la-nanotecnologia.

 [5]http://www.upb.edu.co/portal/page?_pageid=1054,53529575&_dad=portal&_schema=PORTAL

 

 

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