Angel Rubio Secades: "Os nanotubos serán un dos ingredientes da revolución tecnolóxica"

É catedrático de Física de Materiais da Facultade de Química da UPV e investigador do centro mixto CSIC-EHU. Recibiu o XVI polas súas destacadas achegas teóricas no campo dos nanotubos. Premio DuPont da Ciencia.

XVI. Gañador do DuPont da Ciencia
Angel Rubio Secades: "Os nanotubos serán un dos compoñentes da revolución tecnolóxica"
01/01/2007 | Kortabitarte Egiguren, Irati | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
(Foto: I. Kortabitarte)
Outorgáronche o XVI polo seu excelente traballo no campo dos nanotubos. Premio DuPont da Ciencia. Que investigas exactamente?

Hai que diferenciar dous aspectos. Por unha banda, explicamos e analizamos as características dos nanotubos de carbono de diferentes campos, é dicir, nanotubos de diferentes aplicacións tecnolóxicas. Doutra banda, preséntanse modelos de combinación de nanotubos con outros materiais. Esta combinación dá lugar a novos materiais nanoestructurados paira aplicacións mecánicas, ópticas e de comunicacións, entre outras. Todo iso en colaboración con diferentes grupos experimentais e de estudo de nanotubos.

Doutra banda, hai doce anos dixemos que ademais dos nanotubos de carbono, tamén serían nanotubos de nitruro de boro. Démonos conta de que existía una lei xeral de formación de nanotubos e entón ampliamos o grupo de nanotubos á maioría dos compostos inorgánicos de estrutura laminar. E é que, en principio, todo sistema de estrutura laminar pode formar nanotubos. Actualmente, por exemplo, estamos a investigar nanotubos de materiais superconductores a altas temperaturas.

No entanto, o premio foi, sobre todo, por predicir os nanotubos de nitruro de boro. Estes nanotubos poden ser aplicados e combinados noutros sistemas.

Que son os nanotubos antes de avanzar?

Son estruturas tubulares cun diámetro aproximado dun nanómetro. As máis coñecidas son as de carbono, pero tamén son nanotubos doutros materiais como o nitruro de boro.

Os nanotubos de carbono son estruturas básicas do carbono como o diamante, o grafito ou os fulerenos. Son capas de grafito redondeadas en forma cilíndrica.

European Theoretical Spectroscopy Facility (ETSF) é membro da rede europea. Esta rede nace co obxectivo de proporcionar bases teóricas paira o coñecemento de materiais e biomoléculas a escala nanométrica.
(Foto: I. Kortabitarte)

Ao redondear una capa de grafito fórmase un cilindro. Este é o nanotubo de carbono. É dicir, grafito redondeado. Dependendo da torsión das capas de grafito, as propiedades do nanotubo varían, podendo ser condutores ou semiconductores.

Poño un exemplo sinxelo: o pelo é un cilindro dunha micra de diámetro. Un nanotubo é algo parecido, pero de aproximadamente mil veces menor diámetro.

Mencionou que os nanotubos de carbono son os máis coñecidos. Por que é iso?

Os nanotubos de carbono sintetizáronse a principios da década dos 90 e son investigados por diferentes grupos de investigadores. De feito, por unha banda, a súa síntese é máis sinxela, por outro, a abundancia de carbono na natureza e, por outro, a súa lixeireza. Respecto desta última característica, poderiamos dicir o mesmo paira o nitruro de boro.

Os nanotubos de carbono poden ser condutores ou semiconductores. Os de nitruro de boro son illantes, xa que o nitruro de boro é un illante moi bo, moi lixeiro e resistente. Estas últimas teñen ademais a vantaxe de poder emitir luz no ultravioleta e o mesmo dispositivo almacenaría máis información.

Existen outros tantos nanotubos inorgánicos, entre os que se poden citar os de sulfuro de molibdeno, que xeralmente se utilizan como lubricantes.

Teñen características especiais.
Nanotubo de carbono polo lateral e por diante.
CSIC-UPV

Se consideramos as aplicacións tecnolóxicas, os nanotubos son materiais duros, flexibles e lixeiros. Poden ser condutores, semiconductores ou illantes. Ademais, presentan una elevada conductividad térmica. É dicir, si nun dispositivo hai nanotubos, son capaces de extraer calor. Por tanto, son capaces, por exemplo, de manter os computadores a unha temperatura adecuada. O problema de moitos dispositivos é que se quentan demasiado. Doutra banda, debido ás características básicas dos nanotubos, pódense realizar varias investigacións que até agora non se puideron realizar.

Pero, sen dúbida, as características electrónicas son as que máis atención espertan na actualidade. Pódese dicir que o futuro está nesas características. Paira iso, os transistores, diodos, conectores, etc. deberán pertencer a esta escala. Ademais, o propio tubo semiconductor tamén pode actuar como transistor. Trátase, por tanto, de estudar a integración co condutor actual, o silicio. Esta electrónica molecular traerá dispositivos máis rápidos, eficientes, lixeiros e de menor consumo.

Pódese dicir que as investigacións no campo da nanotecnoloxía son relativamente novas, pero seguramente, con características tan especiais, terán moitas aplicacións. Non é así?

Si, así é. No día a día, os nanotubos e, en xeral, a nanotecnoloxía utilízanse paira reforzar diversos materiais de construción, emitir electróns en pantallas planas, etc. Claro, a escala moi pequena.

Así mesmo, ten varias aplicacións en investigación. En investigacións médicas, por exemplo, están a realizarse ensaios paira tratar un tipo de cancro cutáneo con nanotubos funcionalizados. O nanotubo é en si mesmo tóxico. Por tanto, se se coloca xunto a calquera célula, esta morre. Por iso, deben ser funcionalizadas para que poidan matar á célula correspondente. Con todo, todos estes avances biomédicos deben ser prudentes.

Con este tipo de aplicacións, os nanotubos parecen ter un gran futuro.

De face ao futuro, queremos mellorar os sistemas de almacenamento de información, a velocidade de transmisión de datos e o procesamiento de datos. Os nanotubos serán un dos compoñentes desta revolución tecnolóxica. Se van ser compoñentes básicos ou non, non o podo asegurar. Teño grandes dúbidas.

Os nanotubos de nitruro de boro son illantes.
CSIC-UPV

Con todo, son perfectos e, por tanto, materiais idóneos paira a investigación básica. Axúdannos a investigar una serie de características que non poderiamos coñecer doutra maneira. Una vez controlado na súa totalidade, uno dos obxectivos dos investigadores é buscar una forma sinxela de producir nanotubos de carbono en grandes cantidades. De feito, na actualidade traballan no laboratorio cun único nanotubo, dous, tres... Millóns deles queren funcionar. Aí está o reto. Este reto ten dúas vertentes: por unha banda, hai que inventar a vía de síntese, é dicir, como producila (hoxe en día case de forma manual), e por outro, saber como manexar toda esa información.

Como mencionou a palabra tóxico, que opina sobre o debate ético que se xerou na sociedade ao redor da nanotecnoloxía? E en xeral sobre os riscos da nanotecnoloxía?

Paréceme ben crear debate, pero nunca sobre a base das ideas que temos. Creo que hai que deixar un pouco de liberdade aos científicos. Non creo que os científicos vaian avanzar a cegas sen saber se estes materiais son tóxicos.

Poño un exemplo. Marie Curie descubriu os raios X. Este material radioactivo foi o responsable do asasinato do coñecido científico. A exposición prolongada á radioactividade. O que está claro é que sen ter conciencia da toxicidade avanzou en numerosos estudos. Se o soubo, quizais non se lle pasou pola cabeza.

O que quero dicir é que sempre hai un período de adaptación desde que se atopa algo ou se pensa que pode avanzar. O que hai que facer tras un descubrimento é analizar as súas vantaxes e inconvenientes. E paira iso necesítase tempo. Non creo que sexa correcto dicir que todo o relacionado con nano é perigoso, nin ao revés, por suposto. Hai que deixar que os científicos propoñan cousas novas, descubran novos sistemas, estuden novas características e funcións... A continuación, analizaranse todas elas e determinarase a súa aplicación ao medicamento, ás enerxías renovables ou aos materiais con excelentes características que podemos utilizar na nosa vida cotiá. Ou si vese que é un material a refugar, refugalo. Trátase de actuar con sentido común.

Kortabitarte Egiguren, Irati
Servizos
227
2007
1.
028
Diálogos; Nanotecnoloxía; Física
Entrevista
Servizos

Buletina

Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian

Bidali