Nanotecnolgía: Los grandes riesgos de lo extraordinariamente pequeño
En los últimos años nos hemos “calzado un sombrero mágico” que nos permite manipular, nada menos, que átomos y moléculas. Su nombre es nanotecnología y constituye una nueva ola cuyos impactos en nuestra sociedad se cree serán más profundos que los de la informática y las telecomunicaciones. ¿Qué nos permite esta nueva varita mágica? La nanotecnología logra fabricar materiales y sistemas a través del ensamblado de átomos y moléculas, es decir de la manipulación de la materia a la escala del nanómetro que es la millonésima parte de un milímetro.
En una de las escenas más conocidas de la película Fantasía de Walt Disney (basada en un poema de Goethe), el ratón Mickey se apropia del gorro mágico de su amo brujo Yensid y pone acarrear cubos de agua y a limpiar a una escoba. Al comienzo el experimento funciona muy bien y alivia el duro trabajo que él hubiera tenido que realizar sólo. Funciona tan bien, que se pone a dormitar y sueña con controlar las fuerzas naturales (el mar, las tormentas, el universo). Pero ha puesto en práctica las artes mágicas sin aún haberlas dominado y, al final, no puede controlar su experimento. La escoba acaba inundándolo todo con agua y no responde a sus órdenes para que cese su tarea. Al fin, en un intento desesperado, la rompe en varios pedazos y lo único que logra es que se replique en varias escobas más que continúan trayendo más agua. Felizmente, cuando el experimento está completamente fuera de control, regresa el brujo y detiene el desmadre que inició el aprendiz de hechicero.
En los últimos años nos hemos “calzado un sombrero mágico” que nos permite manipular, nada menos, que átomos y moléculas. Su nombre es nanotecnología y constituye una nueva ola cuyos impactos en nuestra sociedad se cree serán más profundos que los de la informática y las telecomunicaciones. Y, como veremos, por ahora tan inciertos como los del aprendiz de la película de Disney.
Corral de átomos de oro
¿Qué nos permite esta nueva varita mágica? La
nanotecnología logra fabricar materiales y sistemas a través del ensamblado de átomos y moléculas, es decir de la manipulación de la materia a la escala del
nanómetro que es la millonésima parte de un milímetro (10-9 nm). Para tener una idea de las dimensiones de las que estamos hablando, basta decir que un sólo cabello humano tiene unos 80 mil nanómetros de espesor. Algunos actores del nanomundo (objetos con tamaños comprendidos entre 0.1 nm y 100 nm.) pueden observarse en la figura
Esto diferencia radicalmente la
nanotecnología, que manipula y actúa sobre unos pocos átomos o moléculas, de la química tradicional que lleva a cabo reacciones donde intervienen millones de átomos y/o moléculas.
Los actores del nanomundo: Diferentes objetos con su tamaño característico. Los objetos cuyo tamaño está comprendido entre 0.1 y 100 nm son con los que trabaja habitualmente la
nanotecnología.
¿Por qué son tan atractivos y revolucionarios los materiales y estructuras nanotecnológicos? Porque poseen propiedades realmente extraordinarias y, como virtualmente se pueden emplear en todas las actividades humanas, sus posibilidades serán ilimitadas y harán realidad mucho de lo que hoy parece ciencia ficción.
Ya se han sintetizado materiales completamente nuevos como ocurre con los fullerenos (unas “pelotitas” compuestas de varios átomos de carbono) o los nanotubos de carbono (ver fig.). Estos últimos son verdaderos “hilitos mágicos” 10 mil veces más pequeños que un cabello humano, pero con una resistencia 100 veces superior a la del acero aunque sean 10 veces más livianos. Gracias a esas propiedades ya se venden desde bicicletas de menos de un kilogramo hasta palos de hockey superresistentes. Pero su aplicación más promisoria es en el área de la electrónica pues permite fabricar diodos o transistores ultrapequeños abriendo el camino a todo tipo de aparatos electrónicos minúsculos. Ya se ha fabricado una radio del tamaño de un grano de arena (¿necesitaremos “nano-dedos” para operarla?)
Átomos en un nanotubo de carbón
Los nanotubos como muchas otras partículas nanométricas también se pueden incorporar en materiales comunes para conferirles sus propiedades. Por ejemplo, existen vidrios con
nanopartículas hidrófobas utilizados en espejos, automóviles y anteojos para evitar que se empañen; ya hay ropa elaborada con textiles que incluyen también partículas hidrófobas o bactericidas, de forma que repelen la humedad y tardan más tiempo en ensuciarse; filtros depuradores de aire con nanopartículas antibacterianas. La industria de la alimentación ya está empleando nanopartículas para modificar la textura y sabor de los alimentos, estabilizar sus nutrientes, etc. También se están desarrollando envases para alimentos con nanopartículas hidrófobas y antibacterianas capaces de preservar por más tiempo los alimentos. Algunos productos
cosméticos (protectores solares, sombras de ojos, maquillajes, etc.) tampoco escapan de esta nueva ola pues contienen nanopartículas de dióxido de titanio, capaces de absorber la radiación ultravioleta.
En el campo de la agricultura ya se comercializan plaguicidas con
nanopartículas que permiten una adherencia mejor del mismo a las plantas a tratar y se están desarrollando nanosensores para seguir el crecimiento de los cultivos. En el campo de la medicina, entre otras cosas, se están haciendo muchas investigaciones en relación a la liberación controlada de fármacos que, viajando en nanocápsulas por nuestro interior, llegan al foco infeccioso o a la región enferma para ser liberados.
Como podemos observar no hay ámbito de nuestra vida que no pueda ser impactado por la nanotecnología y , en apariencia, en forma favorable. Sin embargo el brillante futuro que se le augura tiene un lado profundamente oscuro. En el pequeño mundo en que ella se mueve ya no rigen las familiares leyes de la física “clásica” a la que estamos habituados en nuestro mundo macroscópico (todos sabemos que si está cayendo una maceta de un balcón, debemos corremos, pues está actuando la ley de la gravedad y ¡será inexorable con nuestra cabeza!). Por el contrario, las leyes de la física cuántica que rigen el mundo nanométrico son verdaderamente sorprendentes y suelen contradicen nuestra lógica cartesiana. Por ejemplo, si en vez de una maceta tuviésemos un electrón, ya no podríamos definir el lugar exacto donde se encuentra y no sabríamos si rebotaría o atravesaría el suelo, dependiendo de que actúe como una partícula o como una onda.
Por ello, cuando un material se sintetizan con tamaño nanométrico suele mostrar cambios apreciables en sus propiedades mecánicas, ópticas o eléctricas en relación a los de sus “hermanos mayores”. Esta característica clave de la nanotecnología es también su mayor inconveniente pues tenemos un limitado conocimiento de sus reglas de funcionamiento, lo que debería inducirnos a actuar con suma cautela. Ya se dispone de algunos datos que indican riegos muy serios.
Engranaje de átomos
Diversos estudios científicos concluyen que como resultado de su tamaño menor, las
nanopartículas pueden ingresar más fácilmente que las partículas macroscópicas en el cuerpo, cruzando las membranas protectoras tales como la piel, la barrera hematoencefálica del cerebro e incluso la placenta. Muchas de ellas incluso eluden nuestro sistema inmunológico pues su tamaño las hace invisibles a los macrófagos, que patrullan y defienden nuestro organismo de elementos extraños. Estas circunstancias y la mayor reactividad química que poseen (por su elevada superficie) aumentan notablemente su toxicidad en relación a partículas de mayor tamaño. Por ejemplo, el dióxido de titanio convencional es muy poco tóxico sin embargo su versión nanométrica produce seria inflamación de los pulmones cuando es absorbido. Arribadas al ambiente, ya existen evidencias que muestran que las nanopartículas pueden moverse de manera inesperada en el suelo y también pueden acarrear otras sustancias adheridas a su superficie. Así vehiculizado, un contaminante podría llegar más rápidamente a las napas de agua subterráneas y viajar distancias mucho mayores.
Si estos indicios ya son preocupantes, existe otro problema: la mayoría de las técnicas analíticas que nos permiten detectar contaminantes convencionales no sirven para este tipo de partículas (resultan invisibles), de manera que casi no disponemos de métodos analíticos para rastrearlos. Lo mismo sucede con muchos de los métodos toxicológicos empleados para conocer el impacto en la
salud. Esta incapacidad para controlar y detectar estas partículas ha incidido para que no se haya establecido un marco regulatorio que establezca máximos permitidos (en el ambiente, los alimentos, etc.) y técnicas analíticas aprobadas. Debido a estas enormes lagunas en nuestro conocimiento, muchas organizaciones de la sociedad civil y expertos están recomendando una minimización o una prohibición total de la liberación de
nanopartículas al ambiente, en consonancia con el Principio precautorio, reconocido por la jurisprudencia internacional y que establece la obligación de suspender o cancelar actividades que amenacen el medio ambiente pese a que no existan pruebas científicas suficientes.
En ese sentido se pronunciaron en 2004, los expertos que elaboraron el informe final del Comité ITRE (Committee on Industry, Research and Energy) del Parlamento Europeo. La Sociedad Real ly la Academia Real de Ingeniería del Reino Unido en su documento “Nanoscience and Nanotechnologies: Opportunities and Uncertainties”, recomiendan que las fábricas y laboratorios de investigación le den tratamiento de residuos de alto riesgo a las
nano partículas y que se prohíba su uso en aplicaciones ambientales hasta tanto no haya un mayor grado de conocimiento .
La Comunidad Europea , recientemente, estableció la obligatoriedad de que se indique en alimentos y
cosméticos si contienen nanopartículas. Una medida muy tímida frente a los potenciales
riesgos que implican las mismas.
Pero la realidad es que, frente al enorme vacío legal, el paso de los laboratorios al mercado de consumo está siendo tan rápido como el dinero que las empresas están ganando con esta
tecnología. El mercado de lo “
nano” ya alcanzó los 50.000 millones de dólares en 2006 y se cree que llegará al billón de dólares en el año 2015. De manera que es probable que estemos comiendo o poniendo sobre nuestra piel algunos de sus productos, sin caer en la cuenta de su origen nanotecnológico y sin posibilidad de elegir si queremos hacerlo o no. Todo ello en ausencia de regulaciones o debate social alguno que analice las profundas implicancias sociales, económicas, políticas y ambientales de una tecnología que algunos consideran provocará cambios más profundo que la propia Revolución Industrial.
Si los enormes conglomerados científico-tecnológicos y sus artilugios han extendido su visión hasta avizorar lo más íntimo de la materia, su ceguera ( o sus pocas ganas de ver) en relación a los impactos negativos que sus creaciones pudieran tener, no ha cambiado demasiado. Han puesto a danzar escobas, perdón, moléculas sin un brujo a la vista que nos pueda ayudar.
