Nanociencia y nanotecnología (1 de 3)

100521-nanobot6Por Juan José Solis Delgado

En los últimos años, dos palabras han cambiado sustantivamente la idea del mundo: nanociencia y nanotecnología. Lo nano, nos ha llevado a reconocer e identificar cosas que a simple vista no podríamos observar, porque tienen la particularidad de medir una mil millonésima parte de un metro, o sea prácticamente invisibles al ojo humano.

Pero… ¿qué son la nanociencia y la nanotecnología? La doctora Esther Ramírez Meneses, investigadora del Departamento de Ingeniería y Ciencias Químicas de la Ibero, nos responde que la nanociencia es un área emergente de la ciencia que se ocupa del estudio de los materiales de dimensiones menores a 100 nm.,  mientras que la nanotecnología aplica los fundamentos de la nanociencia para controlar, manipular y aplicar las nanoestructuras en la generación de nuevos dispositivos.

Para la doctora Ramírez Meneses, la existencia de estructuras de dimensiones nanométricas datan desde el inicio de la vida en la tierra. Si bien no se tiene certeza sobre cuándo los humanos comenzaron a usar materiales nanométricos, si se sabe que en el siglo IV antes de Cristo, los artesanos romanos que trabajaban el vidrio fabricaron objetos que contenían partículas metálicas  de tamaño nanométrico. Uno de los objetos más antiguos que se ha encontrado, es la copa del rey Lycurgus  que se exhibe en el museo Británico de Londres. La copa contiene partículas nanométricas de oro y plata. La característica de esta copa es que su color cambia de verde a rojo profundo cuando una fuente de luz se coloca en su interior por efecto del tamaño de las partículas. De igual manera, la gran variedad de bellos colores en los vitrales de las catedrales de la época medieval son debido a la presencia de partículas metálicas nanométricas contenidas en el vidrio.

La investigadora Esther Ramírez refiere que históricamente, la importancia de las partículas metálicas nanométricas fue reconocida por primera vez por el químico irlandés Robert Boyle en un trabajo que publicó en 1661. Más tarde, el avance en la tecnología de la fotografía desarrollada en los siglos XVIII y XIX dependió de la producción de partículas de plata sensibles a la luz en escala nanometrica. Así, en 1857, Michael Faraday y Gustav Mie fueron los primeros en dar importancia científica a este tipo de sistemas en dimensiones nanométricas. Ya en nuestro siglo, en 1965, se le concedió el Premio Nobel de Física al estadounidense Richard Feynman por sus estudios en la materia y se le reconoció como el gran visionario de lo que ahora llamamos nanotecnología.

Con la vorágine por conocer más de esta disciplina, en 1982, científicos rusos, reportaron la primera observación de confinamiento cuántico, es decir, del orden de tamaño a escala nanométrica. Pero no fue hasta  la invención del microscopio de efecto túnel y el microscopio de fuerza atómica, por investigadores del Laboratorio IBM en Suiza, quienes obtuvieron el Premio Nobel en 1986 por este descubrimiento y aportaron herramientas para evidenciar la presencia de nanoestructuras. Narra la doctora Ramírez Meneses.

En este contexto, desde la década pasada, los nanomateriales han sido objeto de intenso interés por el hecho de sus dimensiones extremadamente pequeñas y sus usos potenciales en numerosas aplicaciones industriales tales como catálisis, almacenamiento de información, biomedicina, electrónica, entre otras. En una siguiente entrega hablaremos de la investigación de la especialista Esther Ramírez, quien está enfocada en la obtención de nanopartículas metálicas a partir de métodos químicos de síntesis, para desarrollar materiales de electrodo en una celda de combustible que permita la obtención de energía eléctrica similar a la de una batería.

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