¿Qué es la nanotecnología y qué aplicaciones puede tener?

Analizamos el presente y el futuro de esta disciplina y cómo puede ayudar a hacer la vida más fácil al ser humano.
Nanotecnología

Muchos de vosotros habréis oído a hablar de nanociencia y nanotecnología. Estos campos del conocimiento tienen especial interés hoy en día, y mucha proyección en los avances del futuro.

La nanotecnología hace referencia a un concepto de ciencia aplicada a nivel molecular y atómica, es decir, a la parte básica de la materia. En este artículo explicaremos qué es exactamente la nanotecnología, qué aplicaciones tiene y dónde puedes cursar este tipo de estudios.

¿Qué es la nanotecnología?

Cada vez se sabe más sobre nanotecnología, y hoy en día esta disciplina está en auge, ofreciéndose estudios universitarios en cada vez más universidades. La nanotecnología es la rama de la tecnología que estudia el diseño y manipulación de la materia a nivel de sus átomos y moléculas, con finalidades médicas o industriales, entre otras.

Su escala es el nanómetro, que equivale a 10 elevado a menos nueve veces el metro. Esto significa que 1.000.000.000 de nanómetros son 1 metro. La idea es fabricar productos a microescala.

Diferencias entre nanociencia y nanotecnología

Los conceptos nanociencia y nanotecnología, generalmente vienen conjuntamente dados de la mano. La nanociencia, posee la misma definición que nanotecnologia, en cuanto a nivel molecular.

No obstante, cuando hablamos de nanociencia, nos referimos al estudio de fenómenos físicos, químicos y biológicos. Su aplicación suele relacionarse más con ámbitos más médicos o de salud, pero también puede aplicarse a ámbitos más industriales.

Un poco de historia

La nanotecnología es una rama de la ciencia que se estableció por primera vez a finales de la década de los 60. Ese año, Richard Feynman - físico teórico estadounidense - fue el ganador del premio Nobel de Física. Richard Feynman describió y desarrolló un conjunto de expresiones matemáticas que pretendían explicar el comportamiento de las partículas subatómicas.

Posteriormente estos expresiones se conocieron como los diagramas de Feynman.

Richard Feynman fue el primero en hablar de las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnología en una ponencia en Caltech (Instituto Tecnológico de California) en 1959, en el que describió la posibilidad de sintetizar materia, manipulando directamente los átomos.

¿Qué aplicaciones puede tener la nanotecnología?

Existen diferentes aplicaciones de la nanotecnología. Como ya hemos comentado, la nanotecnología está en auge y cada vez es más objeto de estudios en los grupos de investigación.

En este apartado os hacemos una revisión de las actuales aplicaciones.

1. Nanotecnología: aplicaciones médicas

Las aplicaciones médicas de la nanotecnología son ampliamente interesantes. Una de sus aplicaciones biomédicas es la administración de fármacos. En este campo se usa la nanotecnología como un sistema de liberación del fármaco, es decir, de liberación de la sustancia con actividad terapéutica.

La idea es utilizar nanopartículas que hagan de vehículo, es decir, de transportador, del fármaco. Esto se utiliza cuando los fármacos no tienen las propiedades fisicoquímicas adecuadas para llegar a su diana terapéutica.

Entonces esto se solventa con la aplicación de la nanotecnología, usando nanosistemas, por ejemplo los bioconjugados, que son ligandos que se unen a los fármacos, y se separan de ellos cuando se llega al lugar del cuerpo deseado.

Esta aplicación tiene especial interés en terapias contra el cáncer, ya que es conocido que actualmente estas suelen tener baja la especificidad (por ejemplo, la quimioterapia) dando lugar a muchos efectos adversos. Por ello se usan los nanosistemas, que mejoran la distribución directa del fármaco anticancerígeno en el sitio del tumor.

2. Nanotecnología: aplicaciones alimentarias

También se usa la nanotecnologías para crear dispositivos (nanosensores y nanochips) que funcionen como nariz y lengua electrónica, y así analizar aspectos relacionados con el olfato y el gusto. Se usan por tanto, dentro de la industria alimentaria.

Por otra parte, también son utilizados para detectar la frescura de un alimento, patógenos, fármacos, aditivos, metales pesados, toxinas, contaminantes, etc.

Por otra parte también se usa la nanotecnología para el desarrollo y creación de nanoenvases que protegen el alimento, que lo doten de unas características concretas (mejor sabor, calidad, olor, textura…).

3. Nanotecnología: aplicaciones industriales

En el ámbito industrial tiene diversas aplicaciones: por ejemplo, en la industria textil. Se usa la nanotecnología para desarrollar tejidos inteligentes: para repeler manchas, para que sean autolimpiables, para evitar olores desagradables o inclusos para cambiar el color y la temperatura de los tejidos.

Otra aplicación es en la agricultura. La idea es el diseño productos con mejores propiedades plaguicidas, herbicidas y fertilizantes. La principal finalidad es el mejoramiento de suelos. También existe el uso de la nanotecnología para el uso de los llamados “nanosensores”, para la detección de sustancias como el agua, el nitrógeno, etc.

En la ganadería, se usa la nanotecnología para desarrollar nanopartículas con el fin de administrar fármacos o vacunas a los animales, así como los nombrados nanosensores, en este caso usado para detectar microorganismos, enfermedades y/o sustancias tóxicas.

En el ámbito de la cosmética, se usa la nanotecnología para el diseño y desarrollo de cremas cosméticas, con propiedades antiarrugas o por ejemplo cremas solares con nanopartículas que mejoren la protección frente al sol.

¿Dónde estudiar nanotecnología?

Como ya hemos comentado, la nanotecnología es una rama de la ciencia que cada vez tiene más peso y valor en la comunidad científica y consecuentemente en la sociedad. Por eso, cada vez son más las universidades que ofrecen estudios de nanotecnología (y nanociencia).

En el grado de Nanociencia y Nanotecnología se imparte únicamente en la Universitat Autónoma de Barcelona (UAB), desde el 2009. Próximamente, la Universidad da Coruña (UDC) ofrecerá este grado.

En el resto de España, se pueden cursar estudios de máster relacionadas con la nanotecnología: Universidad Autónoma de Madrid (Máster en Materiales Avanzados, Nanotecnología y Fotónica), Universidad Rovira i Virgili (Máster en Nanociencia, Materiales y Procesos: Tecnología Química de Frontera), y en diferentes universidades se puede cursar el Máster Interuniversitario en Nanociencia y Nanotecnología Molecular.

El futuro de esta disciplina

Como ya habéis visto, son varias las aplicaciones de la nanotecnología (y nanociencia). Sus aplicaciones van desde hacer una vida más cómoda y práctica, hasta aspectos más relacionados con la mejora de calidad de vida y de salud.

No queda duda pues, que su conocimiento forma parte de nuevas herramientas y opciones para el futuro.

Referencias bibliográficas

Jr. Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens y Cao Vázquez, Roberto. (2007). Introducción a la Nanotecnología. Editorial Reverte, España. 1a Edición.

Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). La física del futuro: Cómo la ciencia determinará el destino de la humanidad y nuestra vida cotidiana en el siglo XXII. Editorial Debolsillo, España. 1a Edición.

Takeuchi, Naboru. (2010). Nanociencia y Nanotecnología: La Construcción de un mundo mejor átomo por átomo. Editorial Fondo de cultura económica. España.

Laura Ruiz Mitjana (Barcelona, 1993) es graduada en Psicología por la Universitat de Barcelona, con Máster en Psicopatología Clínica Infantojuvenil por la Universitat Autònoma de Barcelona. Se especializó en Trastornos del Neurodesarrollo. Actualmente trabaja como Psicóloga infantil en la Associació Catalana del Síndrome X Frágil y es redactora de contenidos de psicología y neurociencias en portales como MedSalud y Psicología y Mente.