La mente de una modelo es un profundo mar de paradojas irresueltas. “¿Por qué al verse en un espejo, derecha es izquierda e izquierda es derecha, pero arriba sigue siendo arriba y abajo sigue siendo abajo?” “¿Por qué las mamás envuelven en papel aluminio el pollo frito para conservarlo caliente, pero los chocolates que con facilidad se derriten, vienen empaquetados en lo mismo?” “¿Un pantalón de pana es de rayas o de un sólo color?” Y si estas interrogantes nunca antes habían aturdido su cabeza, seguramente es porque no ha repartido muestras de Gran Duval en un supermercado. Pero de estas la disyuntiva más intrigante sigue siendo “¿Qué onda con el Gore-Tex?” He aquí un tejido mágico que de un lado repele la lluvia, pero del otro permite que el sudor de la piel traspase, manteniendo seca la ropa de un afortunado deportista (porque puede pagarla), tanto por dentro como por fuera.
En este caso no fueron años de investigación, ni la inversión de millones de dólares. El politetrafluoroetileno expandido (tal es su nombre real, y no sólo el apellido de Apu) fue descubierto por un joven químico que, aburrido de experimentar con teflón en la fábrica de su papá, lo calentó y estiró tan bruscamente como sólo la frustración juvenil permite. No se rompió, sino que se expandió casi un 1000%. A nivel microscópico, la estructura de la nueva membrana se veía porosa, con alrededor de 1.4 mil millones de agujeros por centímetro cuadrado. Esto es aproximadamente la 20 milésima parte de una gota de agua. De ahí las propiedades impermeables de la tela, la cual a su vez es lo suficientemente abierta para que las moléculas de transpiración en forma de vapor, que son más pequeñas y livianas, la atraviesen antes de condensarse; y el fabricante hoy facture 3.000 millones anuales. Sí amiguis, esa es la onda con el Gore-Tex.
Como pasa con otros “accidentes científicos” (cicatricure, Frankenstein, el microondas manabita) la moraleja detrás de esta historia es que el tamaño importa, y si se presta suficiente atención a lo minúsculo, se pueden multiplicar las prestaciones de los materiales que ya conocemos. Esta es la idea central de la nanotecnología, un área del conocimiento que promete transformará las industrias. Sin embargo, el Gore-Tex ni de lejos califica como un nanomaterial, ellos surgen en dimensiones todavía mucho menores.
Se puede ser más prolijo y señalar que la nanotecnología es el estudio de la manipulación de la materia en medidas de 1 a 100 nanómetros. Como se sabe, el prefijo “nano” implica un milmillonésimo de cualquier medida dada (nanosegundo, nanolitro, nanotarrina, nanoaquísitonomás), en este caso de un metro. Pero esta descripción cuadrada no permite hacerse una idea sobre un inmueble así de económico. La nanotecnología opera en una escala tan pequeña, que ni la fuerza de gravedad es una variable. Tan pequeña, que mientras los cines publicitan espectáculos con más dimensiones, 3D, 4D, 5D… ella logra objetos 1D. Tan pequeña que, si tomamos cualquier corpúsculo mínimo, pero aún perceptible al ojo humano, una partícula de polvo, grano de arena, espora, bolita de polen, lagaña u hojuela de caspa, recién estaremos a medio camino, entre el tamaño del planeta Tierra (atmósfera incluida) y el tamaño del átomo.
Obviamente el ámbito de la nanotecnología es complejo y requiere el concurso de múltiples disciplinas científicas, que van de la mecánica cuántica a la biología micromolecular, e incluso trata cuestiones filosóficas, como la duda platónica de si la materia es infinitamente divisible. Por ello, sin parar introduce conceptos propios como “nanotubo”, “nanoestructura”, “nanobot” o “nanorod”; y nada tiene que ver con el feo hábito de la mercadotecnia de adjetivar con “nano” a cualquier artículo portable o compacto: “Crema antiarrugas Nanoskin: Sin temor al Éxito.” “Nuevo Tata Nano: ¿Todo eso es tuyo?”, “Chiquita: Porque no se puede decir banano sin nano”.
Empero, ello tampoco significa que la nanotecnología no esté al servicio de los propósitos de siempre. Como demuestran los más rojos y deliciosos tomates transgénicos, los reguetoneros re-afinados con auto-tune, y las proezas ciclísticas de Lance Armstrong, las cosas de la vida que son demasiado buenas para ser verdad, usualmente lo son gracias a la intervención de algún tipo de ingeniería. En este caso el objetivo es (otra vez) insultar las creaciones de Natura, la cual ni siquiera sabe hacer sus elementos inorgánicos decentemente, por lo que los humanos pretendemos llevarlos de su campechano estado original, hasta la superlativa perfección de nuestros caprichos.
La nanotecnología recurre a herramientas como el Microscopio de Efecto Túnel (STM, por sus siglas en inglés) que permite no solamente observar cuerpos diminutos, sino también incidir en sus propiedades con una serie de técnicas especiales, como el bombardeo de luz en diferentes ondas, con la que se los separa y reorganiza. Esto no sólo es costoso y laborioso, sino hasta cierto punto impredecible, porque tal cual nos anticipara Ant-Man, a nivel atómico, molecular y supramolecular los elementos tienen propiedades ópticas, electrónicas y/o mecánicas muy diferentes a las de ese mundo S-M-L-XL-XXL en el que nos desenvolvemos. De modo que la mayor parte del microcosmos sigue siendo un vasto territorio inexplorado.
Sin embargo, los avances en esta investigación avizoran ya una nueva generación de materiales compuestos de funcionalidad mejorada, cuya gama de aplicaciones sería igualmente amplísima. Entre ellos están medicamentos personalizados, nuevos tipos de baterías más potentes y duraderas, paneles solares más poderosos, recubrimientos y materiales de construcción imperecederos, etc. No obstante, es la informática el área donde la nanotecnología podría desencadenar sus innovaciones más disruptivas.
Veamos. Nuestras herramientas, todas ellas, poseen limites físicos. Hay rangos máximos y mínimos de temperatura que los equipos pueden tolerar; y si se quiere hilar más fino, hay condiciones terráqueas, como la presión barométrica, o los movimientos de rotación, traslación y nutación que nos impiden, por ejemplo, trazar líneas de rectitud absoluta. Pero lo cierto es que dentro de los estándares que hemos aceptado como “normales”, los aparatos cumplen y seguirán cumpliendo su cometido. No es necesario que se vendan refrigeradoras que funcionen a temperatura polar, ni al mejor arquitecto se le exige dibujar planos en el espacio exterior. Sin embargo, el cerebro de nuestras computadoras, teléfonos móviles y otros dispositivos electrónicos empieza a encarar limitaciones físicas cada vez más críticas.
Con el fin de lograr ambas, velocidades de procesamiento en constante aumento y la reducción del volumen de las máquinas (portabilidad), los microchips de las computadoras pasaron de alojar miles de transistores a millones, apiñatados en unos pocos milímetros cuadrados. Pero tal cual les ocurre a los ejecutivos que pagaron por un curso de coaching on line, los chips en los últimos años parecen haber alcanzado el tope máximo de sus capacidades. A nivel nanométrico hay un límite para el caudal de transmisión de electricidad que circula por las terminales. Por el llamado efecto túnel (sí, el mismo que designa al microscopio), los electrones se escapan de los canales por los que deben circular. Es como si en los bolos, al lanzar la bola sobre la pista, esta atravesara los pinos sin derribarlos, y luego la pared, y luego saliese del salón, y del país en busca de un futuro mejor. Ello significa que la transmisión eléctrica se entorpece y ya no puede ser más rápida.
La salida para que la informática continué progresando exclusivamente puede venir de re-imaginar por completo los sistemas informáticos, en sus componentes y lógica; y para ello, la nanotecnología abre varias puertas. La primera es recurrir al súper célebre, el crack, el pretty boy dirty boy de los nanomateriales, el grafeno. El frenesí alrededor de este carbono surge por un descubrimiento que roza lo cómico (rayar cinta scotch con un lápiz) por lo que es fácil de replicar, y sin embargo posee notables propiedades nanoscópicas. Es fuerte, una plancha de un átomo de grosor tiene 200 veces la resistencia del acero. Pero hay más, por ejemplo, si se lo enrolla en ángulo un nanotubo el grafeno actúa como un metal, pero si se lo aplancha se vuelve un conductor eficiente por el que los electrones se mueven muy rápido. Por ello, el grafeno podría ser ideal para los electrónicos de alta velocidad en el futuro cercano.
Otra introducción nanotech importante para la informática es la posibilidad del “chip fotónico”. Este es un circuito integrado donde la transmisión al interior se realiza con luz en vez de electricidad. Implica reducir a una miniatura la comunicación por fibra óptica. El aspecto básico de la arquitectura de este tipo de chips está en los puntos cuánticos “Quantum Dots”, que son semiconductores de apenas nanómetros de tamaño de los cuales se conoce la predictibilidad de su comportamiento tras iluminarlos con rayos UV (distintas a las de cantidades agregadas), y que permitirían la introducción de transistores de un solo electrón, que eliminarían las pérdidas de los actuales transistores eléctricos.
Quizá el aspecto más relevante este nuevo hardware es que sería la base para un nuevo paradigma informático, la “informática cuántica”. Las capacidades potencializadas permitirían sustituir el sistema de bits por cúbits. La lógica de estos sistemas es que pone en entredicho el soliloquio shakesperiano de “ser o no ser” propio del sistema binario donde o es 1 o es 0. Aquí cada unidad cúbit a la vez puede ser 1-1, 0-1, 1-0, 00. pues tienen dos estados al mismo tiempo. Con este razonamiento se multiplican exponencialmente las capacidades de cálculo, mucho más allá de cualquier máquina actual. Estos desarrollos en conjunto harán que en retrospectiva nuestras computadoras se vean tan rudimentarias como un ábaco.
Pero no todo es ciencia e industria. Considérese que la altura de las plantas, los animales, y las personas, es resultado de una evolución marcada por la gravedad de la Tierra, que a su vez responde a la masa planetaria. Así, si existiera otro mundo con condiciones para la vida, pero de mayor masa, lo más probable es que sus habitantes sean más chicos. Por eso, en caso de que extraterrestres liliputienses osen visitar la Tierra, y no nos tomen en cuenta por insignificantemente grandes, la obsesión humana por dominar la escena aún tiene un plan B. El artista conceptual sudafricano, Jonty Hurwitz, ha construido una serie de nanoesculturas invisibles a simple vista. Psique y Cupido en un poético beso, una bailarina desnuda en épaulé, o un elefante, constan entre sus miniaturas. Aunque son solo apreciables con un microscopio de electrones, como anécdota convirtieron la frente de una hormiga en una galería.
Pese a todo, la nanotecnología tiene también detractores preocupados por sus pasivos ambientales y toxicología. Cada uno de los nanomateriales pueden suponer un riesgo distinto. Como muestra el grafeno puede impactar la salud respiratoria en el mismo nivel que el asbesto. Si sus moléculas se liberan al aire se corre el riesgo de que sea respirado o ingerido, transformándose en un poderoso cancerígeno del órgano donde se aloje, generalmente en los pulmones, desencadenando enfermedades como la asbestosis y el cáncer mesotelioma.
Indudablemente, aunque tomará algún tiempo para que la nanotecnología impacte nuestra forma de vida, su estudio abre, como hemos visto, tantas posibilidades para la industria, la informática y el arte, como riesgos quizá al momento impredecibles, que sin dificultad corro corroboran el viejo y conocido refrán, “el diablo está en los detalles”.
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