NANOMAT: aposta pola nanotecnoloxía

2003/09/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Nanoteknologia

O obxectivo principal do proxecto é fomentar a investigación en nanotecnoloxía paira a súa aplicación no marco de novos materiais. Paira iso, participarán catro grupos de investigación e traballarán conxuntamente. O proxecto, coordinado por un equipo do centro tecnolóxico LABEIN, contará coa participación de varios grupos do instituto POLYMAT, do centro tecnolóxico INASMET e do centro de investigación Donostia International Physics Centre (DIPC).

Por que a nanotecnoloxía?

Empezáronse a utilizar dispositivos ou estruturas de tamaño molecular en diferentes ámbitos. Por exemplo, a microelectrónica foi un campo moi innovador. No século XX, con todo, a industria competiu por facer circuítos eléctricos cada vez máis pequenos; dentro duns anos, a nanoelectrónica ocupará o lugar que ocupa na actualidade a microelectrónica.

Con todo, isto non é agora mesmo, os científicos investigan a ciencia básica necesaria paira o desenvolvemento da nanotecnoloxía. Con todo, non parece que vaia a prolongarse a comercialización da nanotecnoloxía, polo que os gobernos occidentais están a realizar grandes investimentos neste campo. Non hai tempo que perder, agora hai que fomentar a nanotecnoloxía paira competir no futuro mercado. Neste ámbito, o Goberno Vasco non é una excepción.

O microscopio de efecto túnel, una ferramenta imprescindible paira a investigación en nanotecnoloxía.

Con todo, a dificultade deste traballo radica en que, na realidade, os equipos de nanotecnoloxía están moi limitados, tanto aquí como a nivel mundial. Os equipos de máis de vinte investigadores son moi escasos. Ademais, a nanotecnoloxía require a colaboración de científicos de diferentes ámbitos: físicos, químicos, biólogos, geólogos, enxeñeiros, etc. Só así se pode integrar a síntese, a caracterización, a procura de aplicacións e todos os aspectos da investigación de nanoestructuras.

E si non se agrupan nun mesmo grupo, a solución é coordinar os grupos de cada área nun mesmo proxecto. Paira iso, o Goberno Vasco ha creado o programa ETORTEK. A través do programa, ademais da colaboración dos grupos, preténdese integrar na rede europea de investigación os proxectos que se traballan na Comunidade Autónoma do País Vasco.

Materiais diminutos

NANOMAT é un proxecto de nanomateriales de aplicación multisectorial e cada empresa participante ten una responsabilidade concreta.

O equipo de LABEIN, por unha banda, coordina o traballo e, por outro, analiza as súas posibles aplicacións no ámbito da construción. Con todo, o seu interese é en moitos casos máis amplo, xa que o que ten aplicación nun ámbito é o desenvolvido na investigación doutro ámbito. Por iso, o obxectivo do proxecto NANOMAT é a investigación de materiais aplicables a diferentes sectores.

A estrutura nanoscópica dos materiais permite comprender diversas propiedades macroscópicas.

"En moitas ocasións, as investigacións non están enfocadas cara a un sector concreto, aínda que teñan aplicabilidad no mesmo", afirma Antonio Porro, empregado de LABEIN e xefe do proxecto NANOMAT. "Con todo, debemos recoñecer que as aplicacións relacionadas coa construción dentro do proxecto NANOMAT teñen un gran peso".

Catro centros colaboran

Cada centro participante achega as súas propias características ao proxecto. No DIPC realízase un estudo teórico da física de nanopartículas, é dicir, analízase o comportamento destes nanomateriales desde o punto de vista da mecánica cuántica. Estes cálculos teóricos permiten analizar as características e reactividad dos materiais. Este paso é imprescindible paira coñecer que ocorre a escala nanométrica e logo tentar extrapolar que ocorrerá a nivel macroscópico.

No centro tecnolóxico INASMET vanse a levar a cabo diferentes traballos, entre os que pode destacarse a síntese de nanopartículas, é dicir, a elaboración de nanomateriales que serán obxecto de investigación experimental. Entre outras cousas, os nanotubos agora tan utilizados son sintetizados e caracterizados neste centro.

A disposición dos átomos nas nanoestructuras inflúe nas características do material.

O Instituto POLYMAT ten como misión preparar matrices que se utilizan como base do proxecto. De feito, os expertos deste instituto investigan polímeros, é dicir, moléculas xigantes adaptables a moitas aplicacións.

As nanoestructuras e matrices sintetizadas en INASMET e POLYMAT móntanse conxuntamente no centro LABEIN, onde ao final da 'cadea' complétanse os materiais a investigar. Dependendo das características requiridas paira cada material, é necesario modificar a matriz básica, as estruturas de reforzo ou os propios nanomateriales.

NANOMAT é, por tanto, un proxecto que pretende fomentar a nanotecnoloxía no ámbito dos materiais. É una aposta clara na estratexia do Goberno Vasco. É posible que nuns anos estas investigacións comecen a dar os seus froitos nas empresas vascas.

Normalmente, as revolucións na industria, de tempada, poden describirse en función da evolución de determinadas tecnoloxías. Paira iso, o congresista estadounidense Newt Gingrich propuxo un método: análise das evolucións en s. En definitiva, estas curvas en forma de s son o resultado de comparar o investimento e o rendemento económico que supoñen as evolucións das tecnoloxías que interveñen no mercado.

Newt Gingrich.

Nunha primeira fase, o investimento non é rendible, xa que o diñeiro non está destinado a aplicacións, mentres que na fase de desenvolvemento a aplicación está dispoñible e os pequenos investimentos reportan un alto rendemento económico, na última fase, aínda que se realicen investimentos moi importantes, apenas se obteñen beneficios. En xeral, paira o inicio dunha nova tecnoloxía, a tecnoloxía anterior atópase na fase final, como suceden as revolucións no mercado.

A nanotecnoloxía rompeu este esquema: a súa predecesora, a tecnoloxía da información, a súa primeira fase cara a 1960, cando a segunda revolución industrial estaba a terminar. Agora está a crecer, na segunda fase do s. Con todo, os primeiros pasos da nanotecnoloxía tamén están en marcha antes de acabar coa anterior, xa que a nanotecnoloxía incide directamente nas tecnoloxías anteriores.

Actualmente, en xeral, utilízanse dúas definicións. Por unha banda, a nanotecnoloxía é a capacidade de realizar materiais, dispositivos e sistemas controlando a materia a escala nanoscópica (tamaño das moléculas). A segunda definición consiste na explotación das propiedades e fenómenos da materia a este nivel. Ambas as definicións son diferentes, varían significativamente en cada caso en función do seu uso e destino. O traballo dalgúns grupos axústase ao que indica o primeiro, mentres que o doutros, como NANOMAT, coincide coa segunda definición.