¿NANOTECNOLOGIAS OTRO AGRADO DE PELIGRO EN LA SALUD DEL HOMBRE?

La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales). Lo más habitual es que tal manipulación se produzca en un rango de entre uno y cien nanómetros. Se tiene una idea de lo pequeño que puede ser un nanobot sabiendo que un nanobot de unos 50 nm tiene el tamaño de 5 capas de moléculas o átomos -depende de qué esté hecho el nanobot-. Nano es un prefijo griego que indica una medida (10-9 = 0,000 000 001), no un objeto; de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinario, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.

DEFINICION Se define como: El estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.


HISTORIA El ganador del premio Nobel de Física de 1965, Richard Feynman, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en el célebre discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnológico de California) el 29 de diciembre de 1959, titulado En el fondo hay espacio de sobra (There's Plenty of Room at the Bottom). Otras personas de esta área fueron Rosalind Franklin, James Dewey Watson y Francis Crick quienes propusieron que el ADN era la molécula principal que jugaba un papel clave en la regulación de todos los procesos del organismo, revelando la importancia de las moléculas como determinantes en los procesos de la vida. Pero estos conocimientos fueron más allá, ya que con esto se pudo modificar la estructura de las moléculas, como es el caso de los polímeros o plásticos que hoy en día encontramos en nuestros hogares. Pero hay que decir que a este tipo de moléculas se les puede considerar “grandes”. Hoy en día la medicina tiene más interés en la investigación en el mundo microscópico, ya que en él se encuentran posiblemente las alteraciones estructurales que provocan las enfermedades, y no hay que decir de las ramas de la medicina que han salido más beneficiadas como es la microbiología, inmunología, fisiología; han surgido también nuevas ciencias como la Ingeniería Genética, que ha generado polémicas sobre las repercusiones de procesos como la clonación o la eugenesia. INVERSION Algunos países en vías de desarrollo ya destinan importantes recursos a la investigación en nanotecnología. La nanomedicina es una de las áreas que más puede contribuir al avance sostenible del Tercer Mundo, proporcionando nuevos métodos de diagnóstico y cribaje de enfermedades, mejores sistemas para la administración de fármacos y herramientas para la monitorización de algunos parámetros biológicos. Alrededor de cuarenta laboratorios en todo el mundo canalizan grandes cantidades de dinero para la investigación en nanotecnología. Unas trescientas empresas tienen el término“nano” en su nombre, aunque todavía hay muy pocos productos en el mercado.[cita requerida] Algunos gigantes del mundo informático como IBM, Hewlett-Packard ('HP)' NEC e Intel están invirtiendo millones de dólares al año en el tema. Los gobiernos del llamado Primer Mundo también se han tomado el tema muy en serio, con el claro liderazgo del gobierno estadounidense, que dedica cientos millones de dólares a su National Nanotechnology Initiative. En España, los científicos hablan de “nanopresupuestos”. Pero el interés crece, ya que ha habido algunos congresos sobre el tema: en Sevilla, en la Fundación San Telmo, sobre oportunidades de inversión, y en Madrid, con una reunión entre responsables de centros de nanotecnología de Francia, Alemania y Reino Unido en la Universidad Autónoma de Madrid. Las industrias tradicionales podrán beneficiarse de la nanotecnología para mejorar su competitividad en sectores habituales, como textil, alimentación, calzado, automoción, construcción y salud. Lo que se pretende es que las empresas pertenecientes a sectores tradicionales incorporen y apliquen la nanotecnología en sus procesos con el fin de contribuir a la sostenibilidad del empleo. Actualmente la cifra en uso cotidiano es del 0.2 %. Con la ayuda de programas de acceso a la nanotecnología se prevé que en 2014 sea del 17 % en el uso y la producción manufacturera.


ENSAMBLAJE INTERDICIPLINARIO

La característica fundamental de nanotecnología es que constituye un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales que están altamente especializados. Por tanto, los físicos juegan un importante rol no sólo en la construcción del microscopio usado para investigar tales fenómenos sino también sobre todas las leyes de la mecánica cuántica. Alcanzar la estructura del material deseado y las configuraciones de ciertos átomos hacen jugar a la química un papel importante. En medicina, el desarrollo específico dirigido a nanopartículas promete ayuda al tratamiento de ciertas enfermedades. Aquí, la ciencia ha alcanzado un punto en el que las fronteras que separan las diferentes disciplinas han empezado a diluirse, y es precisamente por esa razón por la que la nanotecnología también se refiere a ser una tecnología convergente.

Listado de los campos de la ciencia involucrados:


• Química (Molecular y Computacional)
• Biología Molecular
• Física
• Electrónica
• Informática
• Matematicas
• Medicina
• Nanoingenierias

LA NANOTECNOLOGIA AVANZADA

La nanotecnología avanzada, a veces también llamada fabricación molecular, es un término dado al concepto de ingeniería de nanosistemas (máquinas a escala nanométrica) operando a escala molecular. Se basa en que los productos manufacturados se realizan a partir de átomos. Las propiedades de estos productos dependen de cómo estén esos átomos dispuestos. Así por ejemplo, si reubicamos los átomos del grafito (compuesto por carbono, principalmente) de la mina del lápiz podemos hacer diamantes (carbono puro cristalizado). Si reubicamos los átomos de la arena (compuesta básicamente por sílice) y agregamos algunos elementos extras se hacen los chips de un ordenador. A partir de los incontables ejemplos encontrados en la biología se sabe que miles de millones de años de retroalimentación evolucionada puede producir máquinas biológicas sofisticadas y estocásticamente optimizadas. Se tiene la esperanza que los desarrollos en nanotecnología harán posible su construcción a través de algunos significados más cortos, quizás usando principios biomiméticos. Sin embargo, K. Eric Drexler y otros investigadores han propuesto que la nanotecnología avanzada, aunque quizá inicialmente implementada a través de principios miméticos, finalmente podría estar basada en los principios de la ingeniería mecánica.

NANOTECNOLOGIAS APLICADAS EN LA ACTUALIDAD


Nanotecnologia aplicada a envasado de alimentos:

Una de las aplicaciones de la nanotecnología en el campo de envases para alimentación es la aplicación de materiales aditivados con nanoarcillas, que mejoren las propiedades mecánicas, térmicas, barrera a los gases, entre otras; de los materiales de envasado.

En el caso de mejora de la barrera a los gases, las nanoarcillas crean un recorrido tortuoso para la difusión de las moléculas gaseosas, lo cual permite conseguir una barrera similar con espesores inferiores, reduciendo así los costos asociados a los materiales.

Los procesos de incorporación de las nanopartículas se pueden realizar mediante extrusión o por recubrimiento, y los parámetros a controlar en el proceso de aditivación de los materiales son: la dispersión nanopartículas, la interacción de las nanopartículas con la matriz, las agregaciones que puedan tener lugar entre las nanopartículas y la cantidad de nanopartículas incorporada.


NANOTECNOLOGIAS QUE SE APLICARAN A FUTURO

Un informe de investigación científica, comandados por un grupo de la Universidad de Toronto, Canadá, que las 15 aplicaciones más prometedoras en este campo de las nanotecnologías son:
• Almacenamiento, producción y conversión de energía.
• Armamento y sistemas de defensa
• Producción agrícola
• Tratamiento y potabilización de aguas
• Diagnóstico y cribaje de enfermedades
• Sistemas de administración de fármacos
• En el procesamiento de alimentos
• Soluciones en la contaminación atmosférica
• Construcción
• Monitorización de la salud
• Detección y control de plagas
• Control de la desnutrición en zonas de alta pobreza
• Informática
• Alimentos de origen transgénico**
• Cambios térmico moleculares (Nanotermologia)


POLEMICA PLANTEADA

Según el portal de EURORESIDENTES www.euroresidentes.com, en su Centro para la Nanoteclogia Responsable (Center for Responsible Nanotechnology); incluye algunas consideraciones a tener en cuenta:
1. Importantes cambios en la estructura de la sociedad y el sistema político.
2. La potencia de la nanotecnología podría ser la causa de una nueva carrera de armamentos entre dos países competidores. La producción de armas y aparatos de espionaje podría tener un coste mucho más bajo que el actual siendo además los productos más pequeños, potentes y numerosos.
3. La producción poco costosa y la duplicidad de diseños podría llevar a grandes cambios en la economía. 4. La sobre explotación de productos baratos podría causar importantes daños al medio ambiente.
5. El intento por parte de la administración de controlar estos y otros riesgos podría llevar a la aprobación de una normativa excesivamente rígida que, a su vez, crease una demanda para un mercado negro que sería tan peligroso como imparable porque sería muy fácil traficar con productos pequeños y muy peligrosos como las nanofábricas.
6. Existen numerosos riesgos muy graves de diversa naturaleza a los que no se puede aplicar siempre el mismo tipo de respuesta.
7. Las soluciones sencillas no tendrán éxito. Es improbable encontrar la respuesta adecuada a esta situación sin entrar antes en un proceso de planificación meticulosa.


El centro aporta además lo siguiente:

Para poder disfrutar de los enormes beneficios de la nanotecnología molecular, es imprescindible afrontar y resolver los riesgos. Para hacer esto, debemos primero comprenderlos, y luego desarrollar planes de acción para prevenirlos.
La nanotecnología molecular permitirá realizar la fabricación y prototipos de una gran variedad de productos muy potentes.
Esta capacidad llegará de repente, ya que previsiblemente los últimos pasos necesarios para desarrollar la tecnología serán más fáciles que los pasos iniciales, y muchos habrán sido ya planificados durante el propio proceso. La llegada repentina de la fabricación molecular no nos debe coger desprevenidos, sin el tiempo adecuado para ajustarnos a sus implicaciones. Es imprescindible estar preparados antes.
El Centro de Nanotecnología Responsable ha identificado algunos de los riesgos más preocupantes de la nanotecnología. Algunos suponen riesgos existenciales, es decir que podrían amenazar la continuidad de la humanidad. Otros podrían producir grandes cambios sin causar la extinción de nuestro especie. Una combinación de varios de estos riesgos podría empeorar la gravedad de cada uno. Y todas las soluciones que se plantean para uno de estos riesgos deben tener en cuenta el impacto que tendrían sobre los otros. Algunos de estos riesgos son producto de una falta de normativa jurídica, y otros de demasiado control. Hará falta distintos tipos de legislación según cada campo específica. Una respuesta demasiada rígida o exagerada en estos sentidos, podría dar lugar a la aparición de otros riesgos de naturaleza muy distinta por lo que habrá que evitar la tentación de imponer soluciones aparentemente obvias a problemas aislados. La Pasta Gris: Cuando se propuso la fabricación basada en la nanotecnología molecular, algunos mostraron su preocupación de que diminutos sistemas de producción podrían ir fuera de control y "comer" la biosfera, reduciéndola a réplicas de ellos mismos. En 1986 Eric Drexler escribió "No nos podemos permitir ciertos tipos de accidentes con sistemas de montaje que se auto-replican". Pero los últimos diseños de Drexler y otros demuestran que sistemas de montaje auto-replicadores no serán utilizadas para la fabricación. Las nano fábricas serán mucho más eficaces para la fabricación de productos, y una nano fábrica no tiene nada que ver con un robot de plaga gris, o de plasma gris.


¿Cuál es el temor de los investigadores sobre esta plaga gris?

• Movilidad: la capacidad de atravesar el medio ambiente
• Cáscara: una barrera fina pero capaz de parar diversos productos químicos y los rayos ultra violetas
• Control: un conjunto completo de huellas así como los ordenadores necesarios para interpretarlas (incluso a nano escala esto ocuparía bastante espacio)
• Metabolismo: La capacidad de convertir químicos al azar en materia prima
• Fabricación: Convertir la materia en nano sistemas


El centro complementa sobre esta plaga gris:

Aunque la plaga gris carezca de valor militar o comercial y aunque su valor para terroristas es limitado, el riesgo se deriva de su posible uso para hacer chantaje o coaccionar. La limpieza de un escape de pasta gris sería costosa y podría implicar unas consecuencias graves en el lugar dónde ocurra (plagas atmosféricas y oceánicas serían especialmente preocupantes por este motivo).
Otra posible fuente de un escape de plaga gris sería a manos de aficionados irresponsables. Parece que el reto de lanzar una cosa que se autoreplica es irresistible para ciertas personas, hecho demostrado por la proliferación de virus y gusanos informáticos actual. Sería intolerable una comunidad de "script kiddies" experimentando con distintas versiones de plaga gris. El desarrollo y uso de la fabricación molecular no supone en absoluto algún riesgo de crear por error plaga gris.
Sin embargo, no podemos descartar sistemas tipo plaga por las leyes de la física, y no podemos descartar la posibilidad de que los citados 5 requisitos se pudiesen combinar en algún momento, en un aparato tan pequeño que la limpieza posterior fuese costosa y difícil.

En este sentido, deberíamos actualizar la afirmación que hizo Drexler en el año 1986: "No podemos permitir el mal uso irresponsable y criminal de tecnologías potentes". Después de haber convivido con la amenaza de armas nucleares durante medio siglo, ya somos conscientes de lo que significa esto. Ojalá pudiésemos borrar plasta gris de la lista de riesgos del CRN, pero no podemos. A largo plazo podría convertirse en un riesgo que requiera políticas especiales. Sin embargo, será muy difícil desarrollar la plaga gris, y la fabricación de nano armas que no se auto replican podría ser mucho más peligrosa y más inminente. Dado que existen riesgos mayores de la nanotecnología molecular (como por ejemplo, una carrera de armas inestable) que podrían ocurrir nada más desarrollarse la tecnología, CRN no considera que la plaga gris sea una de las preocupaciones principales del momento.

Fuentes:
Wiki pedía, Portal EURORESIDENTES www.euroresidentes.com

Presentado por:
Héctor Iván Ochoa Roldan.