Nanomagia

La nanotecnología es proceder a una escala muy pequeña, a nivel molecular e incluso atómico.

La ultraminiaturización se inició en la industria electrónica y se ha extendido enormemente. En la actualidad, se está creando el hardware microminiaturizado en laboratorios y talleres tales como el National Nanofabrication Facility de la Universidad Cornell, y en muchos otros lugares de diferentes países. Aquellos de nosotros que todavía estamos asombrados por la transición de las lámparas de radio a los transistores, nos sentimos mareados sólo ante la idea misma de aparatos tan pequeños que sus componentes se miden en nanómetros.

Hasta ahora, el componente más pequeño microminiaturizado mide alrededor de unos cincuenta nanómetros, que es la anchura de 500 átomos de hidrógeno uno al lado de otro. Un nanómetro equivale a 10^-9 metros o a 10 ängstroms. Puesto que un ängstrom equivale a una cienmillonésima de centímetro, se trata de una dimensión muy reducida.

Es obvio que las nanoestructuras son algo más que discos de sílice diminutos. Los que trabajan en ese campo hablan de fuentes cuánticas (cosa que tiene que ver con electrones confinados en dos dimensiones por películas semiconductoras ultrafinas) y cables cuánticos (más pequeños, con una sola dimensión). La idea es que los aparatos que utilizan las fuentes «cuánticas» pueden funcionar con menos consumo y desperdicio de energía. Ya están funcionando en los receptores de microondas de los satélites, en los sistemas de comunicación de fibra óptica e incluso en los tocadiscos de discos compactos.

Los métodos para fabricar nanoestructuras son tan fascinantes y complicados como las propias estructuras. Por ejemplo, está el microscopio de barrido por efecto túnel, inventado hace sólo 11 años. Este microscopio muestra cómo está dispuesto cada átomo y también se puede utilizar para marcar superficies.

Otras técnicas extrañas permiten tallar montículos y accesos minúsculos -a nivel molecular- o construir nanoestructuras átomo a átomo. A nivel humano, estas técnicas pueden seguir aplicaciones tales como velcros microscópicos para ser utilizados por los cirujanos, en especial en áreas delicadas como la cirugía del cerebro.

Es asombroso pensar que cuando el siglo XX se acerca a su fin, algunos se dediquen a los átomos y no sólo por diversión. El futuro puede depender de su trabajo. En la actualidad, los investigadores han adelantado mucho en el problema de reducir el límite nanométrico de 50 a 10, la longitud de la onda electrónica. Si logran fabricar un «transistor de interferencia cuántica» se dispondrá de un dispositivo microminiaturizado que consumirá y perderá mucha menos energía.

Como el almacenamiento de datos se microminiaturiza en cuestión de semanas, los científicos, sobre todo en Japón, están considerando seriamente la posibilidad de diseñar algún día los componentes y las conexiones múltiples microminiaturizados que caracterizan el cerebro humano (los cuales, apresurémonos a añadir, todavía no se comprenden del todo). Puede que algún día el viejo concepto de Isaac de un cerebro artificial «positrónico» sea una realidad. Se puede oír a los «Trekkies» gritando que Data ya tiene uno…

¿Pero por qué tomarse tanto trabajo para construir estas nanoestructuras? ¿Por qué no dejar que se ensamblen solas de la misma forma que lo hacen esos aparatos microminiaturizados llamados «componentes de la célula viva»? Está estudiándose y el trabajo ya ha comenzado.

El teórico K. Eric Drexler ha trabajado y promovido la nanotecnología durante años. Imagina muchos inventos fascinantes, incluido uno que los médicos acogerían con júbilo: máquinas moleculares capaces de reparar células humanas defectuosas o enfermas. Fantástico viaje, ¿verdad?

La nanotecnología, camino de convertirse en un gran negocio, afectará en gran medida no sólo al mundo de la investigación sino también a la economía y a la política del planeta. Debemos ahorrar energía. Debemos convertirnos en una sociedad más global, lo que será posible mejorando las comunicaciones. Será un mundo diferente, pero seguramente nadie se quejará demasiado. Y si la nanotecnología es bastante más difícil de entender que las lámparas de radio, limitémonos a utilizar las palabras que nos dirigimos a nosotros mismos para convencernos de algo. Son las palabras que se decía Maxwell Smart en televisión, confundido por la idea de la microminiaturización:

«Lo que puede hacer una nadería». Eso es todo.