La revolución de las miniaturas

Por BÁRBARA AVENDAÑO

 

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The Drinkable Book (El Libro Potable) se nombra uno de los inventos más recientes del mundo de las nanociencias y nanotecnologías (Nanos) que, apenas salió su prototipo, hizo fantasear a la necesidad. Sus páginas de papel están tratadas con nanopartículas de plata y cobre, de poder antibacteriano, capaces de actuar como filtro.

Por siglos estos y otros metales se han utilizado para purificar el agua, pero a nadie se le ocurrió llevarlos al papel hasta hace unos años, cuando la investigadora Theresa Dankovich desarrolló y probó la tecnología, primero en la Universidad de McGill, en Canadá, y después, en la de Virginia, Estados Unidos.

Según afirmó la autora en entrevista publicada por el sitio digital www.euroresidentes.com, su creación tiene un uso muy sencillo y similar al de un filtro de café. Basta con arrancar una hoja del libro, ponerla en un soporte para colar, y verter sobre la lámina el agua de ríos, arroyos, pozos… que se quiere purificar, la cual sale limpia. Y es que los microorganismos presentes en el líquido absorben los iones de los dos metales impregnados en la página, y mueren.

La doctora en Ciencias Theresa Dankovich aseveró que las pruebas realizadas en el laboratorio demostraron que cada hoja puede depurar hasta 100 litros de agua, por lo que un solo libro podría filtrar el suministro del fluido para una persona durante unos cuatro años. Al mismo tiempo, los textos contenidos en el volumen servirían para educar a las personas acerca de prácticas y hábitos seguros.

El equipo de trabajo que acompaña a la científica también efectuó ensayos en 25 fuentes de agua contaminada en Sudáfrica, Ghana y Bangladesh, así como en otras de Haití, India y Kenia. Allí, se comprobó que el papel podía eliminar con éxito el 99 por ciento de los gérmenes transmitidos por el líquido, y ser eficaz en una amplia variedad de aguas de diversos países.

De momento, se mejoran los diseños de los soportes para facilitar el empleo por parte de los usuarios. Mientras, Theresa y un grupo de estudiantes universitarios, quienes han fabricado todas las hojas a mano en la cocina de una iglesia local, esperan por el financiamiento a fin de ampliar la producción, las pruebas de campo, y poder distribuir las páginas a miles de personas.

Se trata de un aporte que podría ser útil dentro del campo del saber protagonizado por las Nanos, porque es un medio viable para mejorar la vida de millones de personas en el mundo sin acceso al agua potable, las cuales mueren por causas relacionadas con este líquido vital, el saneamiento y la falta de higiene, principalmente en los países pobres.

Convergencia científica

Las páginas de El Libro Potable, además de filtrar el agua, servirían   para educar a las personas acerca de prácticas y hábitos seguros  (Foto: pagedrinkingpaper)
Las páginas de El Libro Potable, además de filtrar el agua, servirían para educar a las personas acerca de prácticas y hábitos seguros
(Foto: pagedrinkingpaper)

Vivir mucho no solo trae la gracia de prolongar los placeres terrenales, y la compañía de quienes se ama. Permite, además, presenciar cómo surgen y mejoran las tecnologías que poco a poco invaden el mundo, generalmente para dar provecho.

Los cambios suelen ser cada vez más vertiginosos en todos los sectores, amparados en el progreso científico y tecnológico. A la revolución protagonizada en su momento por el plástico, la tecnología del cobre -base de la transmisión de electricidad-; o del silicio -sustento de los ordenadores, las comunicaciones, los satélites-, sigue otra en pleno apogeo, la de las Nanos, que implica la manipulación de la materia átomo por átomo.

Se trata de la ciencia y la tecnología que estudia los fenómenos en la escala del nanómetro (nm), o lo que es lo mismo, a una mil millonésima parte de un metro; en el ejemplo más usado, el grosor de un cabello dividido cien mil veces. Un mundo donde confluyen las disciplinas científicas y, mecanismos, formas, incluso métodos, se tornan comunes.

Como origen de la historia que ya acumula esta área emergente de la ciencia, se cuenta que Richard Feynman (1918-1988), Premio Nobel de Física en 1965, durante una conferencia impartida en 1959 predijo: “Hay un montón de espacio al fondo”.

Así sentó las bases de un campo científico nuevo, y auguró la ocurrencia de gran cantidad de hallazgos, si llegaban a fabricarse materiales de dimensiones atómicas o moleculares. En los años 80, con la aparición del microscopio de barrido de efecto túnel o de fuerza atómica, a esa escala fue posible manipular átomos individuales, y observar cómo las propiedades de los materiales cambian, lo cual hace posible transformarlos o crear otros nuevos inexistentes en la naturaleza.

En el nanomundo confluyen las disciplinas científicas y, mecanismos,  formas, incluso métodos, se tornan comunes. (Foto: upb.edu.cu)
En el nanomundo confluyen las disciplinas científicas y, mecanismos, formas, incluso métodos, se tornan comunes. (Foto: upb.edu.cu)

Sus bondades ya se extienden a los bienes manufacturados. Con zancadas precisas, la nanotecnología trata de acortar el espacio para llegar al diagnóstico molecular, sofisticado y preciso que permitirá identificar de forma precoz enfermedades genéticas, infecciosas, cardiovasculares, neurológicas, incluso, pequeñas alteraciones de proteínas. Asimismo, apuesta por la fabricación de biosensores para mejorar la salud humana, y lograr la dosificación de fármacos en puntos muy concretos, o nanodispositivos portadores de medicamentos dirigidos selectivamente a las células malignas.

En perspectiva, ante las Nanos se extiende el desafío de sumarlas como una nueva esfera multidisciplinaria vinculada a la sociedad, para resolver problemas tan urgentes como el acceso a recursos energéticos, agua o alimentos.

A la par, otros avances se incorporan en el camino hacia las supercomputadoras del mañana, las cuales dejarán de utilizar el silicio como sistema para integrar los transistores que la componen, y funcionarán con otros a escala atómica sustentados en la mecánica cuántica.

La garantía de tantos proyectos importantes a nivel mundial requiere de mayor impulso financiero, y de un cambio en la cultura científica que muestre a la ciudadanía la grandeza de un campo novedoso capaz de transformar la vida.

(Foto: wikispaces.com)
                                                  (Foto: wikispaces.com)

El nanomundo en casa

El futuro de la ciencia y el bienestar que pueda alcanzar la humanidad en un futuro están estrechamente relacionados con las nuevas técnicas a nivel molecular. Por eso, dicho campo científico requiere de una colaboración multidisciplinaria muy estrecha que ayude a reducir la brecha entre los países punteros, como Estados Unidos, Inglaterra y Japón, y los menos desarrollados.

En tal sentido, destaca el modelo de colaboración interdisciplinario en nanomedicina, nanobiología y el desarrollo de microconductores, que respalda la investigación científica creciente en las principales instituciones de educación superior a nivel mundial.

En Cuba, de igual forma, fueron los centros de altos estudios, en particular la Universidad de La Habana, unidos a las principales instituciones científicas, los que dieron los pasos iniciales en esta ciencia hace dos décadas, cuando apenas se anunciaba su potencialidad. Por comprender el impacto de las Nanos en la sociedad, hoy el país las aborda con un enfoque integral, a partir de la creación del Centro de Estudios Avanzados de Cuba (CEAC), cuya construcción comenzó en 2007.

Este comprende un área de 10.3 hectáreas, y se ubica en la zona de Valle Grande, municipio de La Lisa. Tiene carácter multidisciplinario, y prioriza el desarrollo de estudios en las nanociencias aplicadas a la vida. Su objetivo es impulsar la presencia cubana en las prometedoras nanotecnologías y los mercados bionanotecnológicos.

Sus investigadores, graduados de ciencias básicas, se han estado formando en los principales centros especializados a nivel internacional, menos los de Estados Unidos. El propósito de este centro es asimilar, generar y transferir los nuevos conocimientos hacia la obtención de productos que impacten en el desarrollo nacional y de la región, e insertar a la Isla en el mundo de hoy.

Los laboratorios del CEAC están equipados para obtener nanoestructuras, lograr la visualización a escala nanométrica, y el análisis de alta resolución de compuestos y estructuras. También en sus áreas pueden desarrollarse herramientas y dispositivos más eficaces para la liberación controlada de medicamentos en diferentes tipos de enfermedades, el control ambiental, y el almacenamiento de energía.

Los investigadores del CEAC están  preparados para asimilar, generar y   transferir los nuevos conocimientos hacia  la obtención de productos que impacten en   el desarrollo nacional y de la región  (Foto:JORGE LUIS GONZÁLEZ)
Los investigadores del CEAC están preparados para asimilar, generar y transferir los nuevos conocimientos hacia la obtención de productos que impacten en el desarrollo nacional y de la región
(Foto:JORGE LUIS GONZÁLEZ)

Allí tienen lugar proyectos, la mayoría en colaboración con entidades del Polo Científico del Oeste de La Habana, enfocados en ramas de interés para el país. Entre estos se encuentra el destinado a lograr nanopartículas magnéticas de óxido de hierro, las cuales van a servir para la liberación controlada de medicamentos en la terapia del cáncer, fibrosis hepática y otras muchas aplicaciones.

Asimismo, se trabaja en el diseño de nuevos materiales, o polímeros termoplásticos inteligentes, capaces de revelar cuándo un producto se ha descompuesto, pues ante una modificación de sus características pueden generar un cambio de color.
En cuanto al diseño de diagnosticadores que agilicen la obtención de los resultados, los investigadores del centro laboran también en biosensores para la detección del colesterol, el dengue, y la enfermedad de Chagas, entre otros.

Además, han logrado un producto para purificar ADN mediante un campo magnético, en cuestión de minutos, cuando los mecanismos que existen hasta ahora lo hacen en horas, resultado que está en fase de puesta en marcha.

Referido al tema de la nanoseguridad, el lado débil de las Nanos -pues a pesar de que ya en los mercados abundan los productos elaborados con nanopartículas, faltan regulaciones que protejan la salud y el ambiente-, desde 2014 comenzó un proyecto conjunto Cuba-Venezuela que sentará las bases para el desarrollo de una nanotecnología sustentable y segura en ambos países. Este permitirá, asimismo, adquirir reactivos y equipamientos, y solventar las investigaciones, que son caras.

Por su trascendencia, el asunto fue uno de los tratados por primera vez en la quinta edición del Seminario Internacional de Nanociencias y Nanotecnologías efectuado recientemente en el Palacio de Convenciones de La Habana.

En la inauguración, al que asistieron representantes de 26 naciones, el doctor en Ciencias Fidel Castro Díaz-Balart, asesor científico del Consejo de Estado, afirmó que la aplicación en Cuba de las nanociencias y nanotecnologías puede contribuir a la elevación de la competitividad económica y al desarrollo del país, convertirse en ejes estratégicos.

El CEAC se encuentra en la etapa de puesta en marcha de una inversión que ha tardado mucho en concluir, pero en la que se ha exigido el cumplimiento de todos los requisitos constructivos para garantizar los procesos de caracterización nanotecnológica. La institución colma de expectativas a los cubanos, esperanzados con las tantas posibilidades del nanomundo.

cubaenresumen

Corresponsalía en Cuba de Resumen Latinoamericano

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