Angel Rubio Secades: "Els nanotubos seran un dels ingredients de la revolució tecnològica"
Cal diferenciar dos aspectes. D'una banda, expliquem i analitzem les característiques dels nanotubos de carboni de diferents camps, és a dir, nanotubos de diferents aplicacions tecnològiques. D'altra banda, es presenten models de combinació de nanotubos amb altres materials. Aquesta combinació dóna lloc a nous materials nanoestructurados per a aplicacions mecàniques, òptiques i de comunicacions, entre altres. Tot això en col·laboració amb diferents grups experimentals i d'estudi de nanotubos.
D'altra banda, fa dotze anys vam dir que a més dels nanotubos de carboni, també serien nanotubos de nitrur de bor. Ens vam adonar que existia una llei general de formació de nanotubos i llavors ampliem el grup de nanotubos a la majoria dels compostos inorgànics d'estructura laminar. I és que, en principi, tot sistema d'estructura laminar pot formar nanotubos. Actualment, per exemple, estem investigant nanotubos de materials superconductors a altes temperatures.
No obstant això, el premi ha estat, sobretot, per predir els nanotubos de nitrur de bor. Aquests nanotubos poden ser aplicats i combinats en altres sistemes.
Són estructures tubulars amb un diàmetre aproximat d'un nanòmetre. Les més conegudes són les de carboni, però també són nanotubos d'altres materials com el nitrur de bor.
Els nanotubos de carboni són estructures bàsiques del carboni com el diamant, el grafit o els fulerenos. Són capes de grafit arrodonides en forma cilíndrica.
En arrodonir una capa de grafit es forma un cilindre. Aquest és el nanotubo de carboni. És a dir, grafit arrodonit. Depenent de la torsió de les capes de grafit, les propietats del nanotubo varien, podent ser conductors o semiconductors.
Poso un exemple senzill: el pèl és un cilindre d'una micra de diàmetre. Un nanotubo és una cosa semblant, però d'aproximadament mil vegades menor diàmetre.
Els nanotubos de carboni es van sintetitzar a principis de la dècada dels 90 i són investigats per diferents grups d'investigadors. De fet, d'una banda, la seva síntesi és més senzilla, per un altre, l'abundància de carboni en la naturalesa i, per un altre, la seva lleugeresa. Respecte a aquesta última característica, podríem dir el mateix per al nitrur de bor.
Els nanotubos de carboni poden ser conductors o semiconductors. Els de nitrur de bor són aïllants, ja que el nitrur de bor és un aïllant molt bo, molt lleuger i resistent. Aquestes últimes tenen a més l'avantatge de poder emetre llum en l'ultraviolat i el mateix dispositiu emmagatzemaria més informació.
Existeixen d'altres nanotubos inorgànics, entre els quals es poden citar els de sulfur de molibdè, que generalment s'utilitzen com a lubrificants.
Si considerem les aplicacions tecnològiques, els nanotubos són materials duros, flexibles i lleugers. Poden ser conductors, semiconductors o aïllants. A més, presenten una elevada conductivitat tèrmica. És a dir, si en un dispositiu hi ha nanotubos, són capaços d'extreure calor. Per tant, són capaços, per exemple, de mantenir els ordinadors a una temperatura adequada. El problema de molts dispositius és que s'escalfen massa. D'altra banda, a causa de les característiques bàsiques dels nanotubos, es poden realitzar diverses recerques que fins ara no s'han pogut realitzar.
Però, sens dubte, les característiques electròniques són les que més atenció desperten en l'actualitat. Es pot dir que el futur està en aquestes característiques. Per a això, els transistors, díodes, connectors, etc. hauran de pertànyer a aquesta escala. A més, el propi tub semiconductor també pot actuar com a transistor. Es tracta, per tant, d'estudiar la integració amb el conductor actual, el silici. Aquesta electrònica molecular portarà dispositius més ràpids, eficients, lleugers i de menor consum.
Sí, així és. En el dia a dia, els nanotubos i, en general, la nanotecnologia s'utilitzen per a reforçar diversos materials de construcció, emetre electrons en pantalles planes, etc. Clar, a escala molt petita.
Així mateix, té diverses aplicacions en recerca. En recerques mèdiques, per exemple, s'estan realitzant assajos per a tractar un tipus de càncer cutani amb nanotubos funcionalizados. El nanotubo és en si mateix tòxic. Per tant, si es col·loca al costat de qualsevol cèl·lula, aquesta mor. Per això, han de ser funcionalizadas perquè puguin matar a la cèl·lula corresponent. No obstant això, tots aquests avanços biomèdics han de ser prudents.
De cara al futur, volem millorar els sistemes d'emmagatzematge d'informació, la velocitat de transmissió de dades i el processament de dades. Els nanotubos seran un dels components d'aquesta revolució tecnològica. Si seran components bàsics o no, no ho puc assegurar. Tinc grans dubtes.
No obstant això, són perfectes i, per tant, materials idonis per a la recerca bàsica. Ens ajuden a investigar una sèrie de característiques que no podríem conèixer d'una altra manera. Una vegada controlat íntegrament, un dels objectius dels investigadors és buscar una forma senzilla de produir nanotubos de carboni en grans quantitats. De fet, en l'actualitat treballen en el laboratori amb un únic nanotubo, dos, tres... Milions d'ells volen funcionar. Aquí està el repte. Aquest repte té dos vessants: d'una banda, cal inventar la via de síntesi, és a dir, com produir-la (avui dia gairebé de manera manual), i per un altre, saber com manejar tota aquesta informació.
Em sembla bé crear debat, però mai sobre la base de les idees que tenim. Crec que cal deixar una mica de llibertat als científics. No crec que els científics vagin a avançar a cegues sense saber si aquests materials són tòxics.
Poso un exemple. Marie Curie va descobrir els raigs X. Aquest material radioactiu va ser el responsable de l'assassinat del conegut científic. L'exposició prolongada a la radioactivitat. El que és clar és que sense tenir consciència de la toxicitat va avançar en nombrosos estudis. Si ho hagués sabut, potser no se li hagués passat pel cap.
El que vull dir és que sempre hi ha un període d'adaptació des que es troba alguna cosa o es pensa que pot avançar. El que cal fer després d'un descobriment és analitzar els seus avantatges i inconvenients. I per a això es necessita temps. No crec que sigui correcte dir que tot el relacionat amb nano és perillós, ni a l'inrevés, per descomptat. Cal deixar que els científics proposin coses noves, descobreixin nous sistemes, estudiïn noves característiques i funcions... A continuació, s'analitzaran totes elles i es determinarà la seva aplicació a la medicina, a les energies renovables o als materials amb excel·lents característiques que podem utilitzar en la nostra vida quotidiana. O si es veu que és un material a rebutjar, rebutjar-lo. Es tracta d'actuar amb sentit comú.
Buletina
Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian
