El BS y la ciencia de la nanotecnología

Última Actualización en: junio 22, 2018

En caso de que te lo perdieras, Elon Musk llamó a BS a el campo de la nanotecnología la semana pasada. La riña que siguió en Twitter fue ciertamente bastante pequeña en la gran escala de las cosas.

Pero sí planteó una pregunta importante: ¿qué es la nanotecnología y dónde termina la BS y comienza la ciencia?

Tengo la furtiva sospecha de que Musk estaba pescando con su nano-comentario inicial. Después de todo, gran parte de la tecnología de sus coches, células solares y cohetes depende de la ciencia y la ingeniería a nanoescala. Pero después de haber trabajado en la ciencia a nanoescala durante casi 30 años, debo confesar que mi monitor BS también se pone un poco nervioso a veces cuando se habla de nanotecnología.

La’próxima revolución industrial

La incorporación de la nanotecnología a la corriente principal alcanzó la mayoría de edad hace unos 20 años, cuando el gobierno de Estados Unidos comenzó a realizar esfuerzos interinstitucionales para invertir en lo que inicialmente calificó de “la próxima revolución industrial”.

Los científicos de la época estaban entusiasmados por la forma en que podrían explotar algunas de las propiedades más inusuales de los materiales que emergen cuando se diseñan y construyen con precisión a una escala realmente pequeña, como los cambios bruscos en el comportamiento electrónico o la aparición de estructuras súper fuertes. Y como siempre es más fácil vender una idea a los financiadores y a los responsables de la formulación de políticas si se tiene una marca clara y un mensaje convincente, el término “nanotecnología” se convirtió en la llamada a la movilización para esta nueva “revolución industrial”.

Para mantener las cosas simples, las primeras definiciones de la nanotecnología se centraron en explotar las “propiedades novedosas” que algunos materiales comienzan a exhibir cuando se diseñan a una escala de entre 1 y 100 nanómetros (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro). Hoy en día, las definiciones tienden a ser más fluidas. Pero todavía hay suposiciones generalizadas entre los nano-investigadores de que hay algo completamente diferente en la nanoescala. Y aquí es donde mi monitor de BS se pone un poco incómodo.

Sin duda, el grito de guerra de la nanotecnología ha transformado la ciencia y la ingeniería en las últimas dos décadas. Ha estimulado grandes cantidades de inversión en investigación y desarrollo; ha dado lugar a nuevas ideas y avances, a menudo mediante la investigación interdisciplinaria; y ha entusiasmado e inspirado a toda una nueva generación de científicos e ingenieros.

Pero ninguna ciencia sugiere que haya algo genéricamente único y especial en el rango de tamaño entre 1 nanómetro y 100 nanómetros. Y aquí es donde la nanotecnología de marca corre el riesgo de despegarse de la realidad científica.

Ciencias de marketing

El problema es que la forma en que la nanotecnología fue lanzada inicialmente falsificó la ciencia para vender la idea. Hizo girar una historia de pequeñas escalas y propiedades únicas que la mayoría de los expertos de la época se dieron cuenta de que era más marketing que ciencia. Sin embargo, estuvieron de acuerdo con ello debido a la promesa de financiación.

Casi de la noche a la mañana, los científicos de materiales se convirtieron en nanotecnólogos, al igual que los químicos coloidales, los expertos en catalizadores heterogéneos, los microscopistas electrónicos, los biólogos moleculares e incluso los toxicólogos. De repente, el trabajo que los científicos e ingenieros habían estado haciendo durante décadas fue rebautizado como una nueva nanotecnología; para la consternación de ingenieros como Eric Drexler, que popularizó una visión muy diferente de la nanotecnología en los años 80, y que posteriormente fue marginada por la nueva fiebre del oro nano.

Con esta historia, no es de extrañar que a veces se llame a la nano como BS. Sin embargo, este no es el final de la historia, porque debajo del bombo y el revuelo, hay algo verdaderamente asombroso de ciencia e ingeniería que ocurre a esta pequeña escala. Y esto empieza a tener mucho más sentido cuando nos deshacemos de “brand-nano” y empezamos a hablar de ciencia e ingeniería a nanoescala.

Trabajar a nanoescala

La ciencia a nanoescala tiene sus raíces a principios del siglo XX, a medida que los científicos comenzaron a desarrollar instrumentos y teorías que iluminaban la forma en que el posicionamiento a nanoescala de los átomos en los materiales afectaba a sus propiedades. A partir de la década de 1930, técnicas como la microscopía electrónica y la difracción de rayos X permitieron a los científicos comenzar a trazar la estructura a nanoescala de los materiales. Y a partir de ese momento comenzaron a fabricar y explotar intencionadamente las propiedades de las partículas a nanoescala (las nanopartículas de dióxido de silicio, por ejemplo, estaban disponibles a partir de la década de 1940 como Aerosil®).

Durante las décadas de 1970 y 1980, el floreciente campo de la ciencia de los materiales continuó transformando nuestra comprensión de cómo diseñar e ingeniar materiales para hacerlos más fuertes, más ligeros, más químicamente reactivos y más conductores. Semiconductores, circuitos integrados y microprocesadores surgieron de esta ola de innovación, incluyendo la magnetorresistencia gigante – la tecnología detrás de las unidades de disco duro de capacidad masiva.

Es esta tendencia de la ciencia, la tecnología y la ingeniería la que fue rebautizada y relanzada como nanotecnología en la década de 1990. No era el amanecer de una nueva revolución industrial. Tampoco fue la aparición de una nueva tecnología. Más bien, fue un cambio de nombre del trabajo que los investigadores habían estado realizando durante décadas.

Y sin embargo, a pesar de todo mi cinismo, la nanotecnología de marca trajo algo especial: rompió las barreras entre disciplinas que antes eran de tubos de cocina y estimuló una nueva ola de investigación interdisciplinaria de una manera que ha llevado a algunos avances increíbles que van desde la secuenciación de ADN barata y los nuevos tratamientos contra el cáncer, hasta las células solares de alta eficiencia y la revolución en las tecnologías de baterías.

Supuestos desafiantes

En la actualidad, la nanotecnología está integrada en la ciencia y la tecnología dominantes, y una nueva generación de nanotecnólogos está rompiendo apasionadamente el terreno de las nanotecnologías. Muchos de estos son científicos asombrosos, que están haciendo un trabajo increíble.

Sin embargo, me preocupa que parte de la historia de cómo llegamos aquí se haya perdido con la institucionalización de la nanotecnología de marca. Y debido a esto, no es necesariamente algo malo que, de vez en cuando, sus nano-asunciones subyacentes sean desafiadas.

A fin de cuentas, no todo lo que se hace en nombre de nano es especial, único o interesante. Y científicamente, no hay nada particularmente especial en esa brillante línea entre los mundos por debajo y por encima de los 100 nanómetros.

A pesar de esto, cuanto más aprendamos a entender, diseñar e ingeniar el mundo que nos rodea desde los átomos de los que está hecho hacia arriba, mejor conseguiremos crear tecnologías que mejoren nuestras vidas.

Este es el verdadero poder de la ciencia y la ingeniería a nanoescala. Y créeme, eso no es mentira.

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Fuentes & Referencias
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1672022915000133https://www.cancer.gov/sites/nano/cancer-nanotechnology/treatmenthttps://www.nano.gov/NSISolarhttp://www.sciencemag.org/news/2016/05/how-build-better-battery-through-nanotechnologyhttp://www.aerosil.com/product/aerosil/en/about/history/https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2007/advanced-physicsprize2007.pdfhttp://www.slate.com/articles/technology/future_tense/2016/09/why_i_m_suffering_from_nanotechnology_fatigue.htmlhttp://e-drexler.com/p/04/04/0404drexlerBio.htmlhttps://www.nature.com/articles/475031ahttps://www.nano.gov/nanotech-101/what/definitionhttp://www.wtec.org/loyola/nano/IWGN.Public.Brochure/https://scholar.google.com/citations?hl=en&user=b8NhWc4AAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdatehttps://twitter.com/elonmusk/status/999808730106445824

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