Angel Rubio Secades: "Los nanotubos serán uno de los ingredientes de la revolución tecnológica"
Hay que diferenciar dos aspectos. Por un lado, explicamos y analizamos las características de los nanotubos de carbono de diferentes campos, es decir, nanotubos de diferentes aplicaciones tecnológicas. Por otro lado, se presentan modelos de combinación de nanotubos con otros materiales. Esta combinación da lugar a nuevos materiales nanoestructurados para aplicaciones mecánicas, ópticas y de comunicaciones, entre otras. Todo ello en colaboración con diferentes grupos experimentales y de estudio de nanotubos.
Por otro lado, hace doce años dijimos que además de los nanotubos de carbono, también serían nanotubos de nitruro de boro. Nos dimos cuenta de que existía una ley general de formación de nanotubos y entonces ampliamos el grupo de nanotubos a la mayoría de los compuestos inorgánicos de estructura laminar. Y es que, en principio, todo sistema de estructura laminar puede formar nanotubos. Actualmente, por ejemplo, estamos investigando nanotubos de materiales superconductores a altas temperaturas.
No obstante, el premio ha sido, sobre todo, por predecir los nanotubos de nitruro de boro. Estos nanotubos pueden ser aplicados y combinados en otros sistemas.
Son estructuras tubulares con un diámetro aproximado de un nanómetro. Las más conocidas son las de carbono, pero también son nanotubos de otros materiales como el nitruro de boro.
Los nanotubos de carbono son estructuras básicas del carbono como el diamante, el grafito o los fulerenos. Son capas de grafito redondeadas en forma cilíndrica.
Al redondear una capa de grafito se forma un cilindro. Este es el nanotubo de carbono. Es decir, grafito redondeado. Dependiendo de la torsión de las capas de grafito, las propiedades del nanotubo varían, pudiendo ser conductores o semiconductores.
Pongo un ejemplo sencillo: el pelo es un cilindro de una micra de diámetro. Un nanotubo es algo parecido, pero de aproximadamente mil veces menor diámetro.
Los nanotubos de carbono se sintetizaron a principios de la década de los 90 y son investigados por diferentes grupos de investigadores. De hecho, por un lado, su síntesis es más sencilla, por otro, la abundancia de carbono en la naturaleza y, por otro, su ligereza. Respecto a esta última característica, podríamos decir lo mismo para el nitruro de boro.
Los nanotubos de carbono pueden ser conductores o semiconductores. Los de nitruro de boro son aislantes, ya que el nitruro de boro es un aislante muy bueno, muy ligero y resistente. Estas últimas tienen además la ventaja de poder emitir luz en el ultravioleta y el mismo dispositivo almacenaría más información.
Existen otros tantos nanotubos inorgánicos, entre los que se pueden citar los de sulfuro de molibdeno, que generalmente se utilizan como lubricantes.
Si consideramos las aplicaciones tecnológicas, los nanotubos son materiales duros, flexibles y ligeros. Pueden ser conductores, semiconductores o aislantes. Además, presentan una elevada conductividad térmica. Es decir, si en un dispositivo hay nanotubos, son capaces de extraer calor. Por lo tanto, son capaces, por ejemplo, de mantener los ordenadores a una temperatura adecuada. El problema de muchos dispositivos es que se calientan demasiado. Por otro lado, debido a las características básicas de los nanotubos, se pueden realizar varias investigaciones que hasta ahora no se han podido realizar.
Pero, sin duda, las características electrónicas son las que más atención despiertan en la actualidad. Se puede decir que el futuro está en esas características. Para ello, los transistores, diodos, conectores, etc. deberán pertenecer a esta escala. Además, el propio tubo semiconductor también puede actuar como transistor. Se trata, por tanto, de estudiar la integración con el conductor actual, el silicio. Esta electrónica molecular traerá dispositivos más rápidos, eficientes, ligeros y de menor consumo.
Sí, así es. En el día a día, los nanotubos y, en general, la nanotecnología se utilizan para reforzar diversos materiales de construcción, emitir electrones en pantallas planas, etc. Claro, a escala muy pequeña.
Asimismo, tiene varias aplicaciones en investigación. En investigaciones médicas, por ejemplo, se están realizando ensayos para tratar un tipo de cáncer cutáneo con nanotubos funcionalizados. El nanotubo es en sí mismo tóxico. Por lo tanto, si se coloca junto a cualquier célula, ésta muere. Por ello, deben ser funcionalizadas para que puedan matar a la célula correspondiente. Sin embargo, todos estos avances biomédicos deben ser prudentes.
De cara al futuro, queremos mejorar los sistemas de almacenamiento de información, la velocidad de transmisión de datos y el procesamiento de datos. Los nanotubos serán uno de los componentes de esta revolución tecnológica. Si van a ser componentes básicos o no, no lo puedo asegurar. Tengo grandes dudas.
Sin embargo, son perfectos y, por tanto, materiales idóneos para la investigación básica. Nos ayudan a investigar una serie de características que no podríamos conocer de otra manera. Una vez controlado en su totalidad, uno de los objetivos de los investigadores es buscar una forma sencilla de producir nanotubos de carbono en grandes cantidades. De hecho, en la actualidad trabajan en el laboratorio con un único nanotubo, dos, tres... Millones de ellos quieren funcionar. Ahí está el reto. Este reto tiene dos vertientes: por un lado, hay que inventar la vía de síntesis, es decir, cómo producirla (hoy en día casi de forma manual), y por otro, saber cómo manejar toda esa información.
Me parece bien crear debate, pero nunca sobre la base de las ideas que tenemos. Creo que hay que dejar un poco de libertad a los científicos. No creo que los científicos vayan a avanzar a ciegas sin saber si estos materiales son tóxicos.
Pongo un ejemplo. Marie Curie descubrió los rayos X. Este material radioactivo fue el responsable del asesinato del conocido científico. La exposición prolongada a la radiactividad. Lo que está claro es que sin tener conciencia de la toxicidad avanzó en numerosos estudios. Si lo hubiera sabido, quizás no se le hubiera pasado por la cabeza.
Lo que quiero decir es que siempre hay un periodo de adaptación desde que se encuentra algo o se piensa que puede avanzar. Lo que hay que hacer tras un descubrimiento es analizar sus ventajas e inconvenientes. Y para eso se necesita tiempo. No creo que sea correcto decir que todo lo relacionado con nano es peligroso, ni al revés, por supuesto. Hay que dejar que los científicos propongan cosas nuevas, descubran nuevos sistemas, estudien nuevas características y funciones... A continuación, se analizarán todas ellas y se determinará su aplicación a la medicina, a las energías renovables o a los materiales con excelentes características que podemos utilizar en nuestra vida cotidiana. O si se ve que es un material a desechar, desecharlo. Se trata de actuar con sentido común.
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