Nanotecnología y materiales. La cuna de los nuevos materiales.

Por lo pronto, para ver que están haciendo los nanocolegas se acaba de celebrar en Tokio la feria Nano Tech 2011, que contó con la asistencia de poco más de 500 empresas cada una con avances que ponen a temblar (de emoción), aunque muchos ya hablan de una revolución en la medicina porque ya llegaron al mercado una cascada de nuevos tratamientos, implantes o aparatos quirúrgicos y partículas capaces de suministrar fármacos de forma controlada a zonas concretas o minilaboratorios en chip para hacer autodiagnósticos en casa. La nanotecnología ya abarca otras áreas del conocimiento, como los materiales y el medio ambiente. Así que fue una fiesta para los amos de la manipulación de moléculas (y de átomos) que cada vez más aterrizados de la ciencia ficción, por donde andaban al comienzo, ahora encontraron un ambiente de expectación por todo lo que se está generando para el último consumidor en este décimo encuentro que cuenta con la participación de más firmas europeas, estadounidenses y asiáticas, que son las que van adelante en esta materia. Los más de 50,000 visitantes llevaron sus microscopios (o una lupa al menos) para no perderse un detalle, sobre todo en las nuevas vertientes como la nanotecnología verde, las baterías que duran un montón, los leds, o diodos emisores de luz, las nanomembranas para purificar el agua y otras cuestiones infinitesimales que quitan el habla, sin dejar de lado los brincos fuertes que están pegando en cómputo, en discos duros y en electrodomésticos, con cada vez más nano inside, por llamarlo de algún modo. La ciencia de los materiales es la ganona en esta nanoindustria, ya que hay cada vez más tejidos nuevos y objetos con más dureza y resistencia, más pilas. Para empaques hay hasta materiales bactericidas. El año pasado, por cierto, la empresa japonesa Gunze ganó el año pasado el Gran Premio por una gama de productos con innovadoras nanofibras y nanocables enrollados, para crear la electrónica flexible y estirable, un tema fascinante.
¿Ha oído hablar de la electrónica estirable?
Yong Zhu de la Universidad Estatal de Carolina del Norte se obsesionó con crear circuitos y materiales al límite, es decir, estirables como las espirales de un cuaderno, pero con materiales electrónicos para mejorar su extensibilidad sin perjudicar a la funcionalidad eléctrica de los materiales. Estas primeras espirales de nanocables de silicio pueden llegar al doble de su tamaño original (en realidad pueden ser estiradas un 104% más allá de su longitud original), lo que significa que ahora sí se pueden incorporar dispositivos electrónicos dilatables en la ropa. Claro, todavía faltan ajustar algunos detalles para la flexible imaginación de Zhu lo lleve a declarar que las propiedades mecánicas de sus espirales (y circuitos que le acompañan) son infalibles: La electrónica maleable, estirable, jalable…, es lo que está en el futuro y se empleará en papel, pantallas, telas, y hasta en la piel, por lo pronto.
¿Cristal irrompible?
El sueño de hacer una jaula de cristal para elefantes ahora tiene visos de hacerse posible, en el Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), y en el Instituto Tecnológico de California, ya están fabricando vidrios metálicos. En la prensa se dijo que “Se ha desarrollado y probado un nuevo tipo de vidrio metálico, tolerante a los daños, que exhibe una fortaleza y una dureza más allá de las de cualquier otro material conocido. Además –y ahí soltó la promesa-, puede que sea posible elaborar versiones aún mejores de este nuevo vidrio”. Los dos grupos de investigación, que ya habían colaborado en la creación de un vidrio metálico, conocido como DH3, ahora han producido un material cuya singular composición química promueve una extensa plasticidad que impide la creación de grietas, ya que, como se sabe, los materiales vítreos tienen una estructura amorfa no cristalina que los hace inherentemente duros pero invariablemente quebradizos.
De calor residual a electricidad
Sí. De una energía a otra gracias a un material de muy alta eficacia para convertir calor residual en electricidad, es decir, que los tubos de escape de un vehículo podrían alimentar de fluido eléctrico, o dentro de una planta, los hornos podrían prender todo el establecimiento. Se sabe que los semiconductores tienen esta propiedad que permite generar electricidad, pero el secreto está en encontrar el material correcto. La nota decía que Mercouri Kanatzidis y su equipo de la
Universidad del Noroeste, en Estados Unidos, habían puesto nanocristales de sal gema en telururo de plomo, creando un material que puede obtener electricidad de fuentes de calor, y que “el material exhibe un excelente perfil termoeléctrico que se espera permita convertir en electricidad el 14% del calor residual, algo nunca antes logrado”.
Pilas con mucha pila
Un nuevo Nanomaterial puede hacer que las pilas se recarguen de manera instantánea, o casi (unas 50 veces más rápido de lo que lo hacen); esta promesa haría que una nueva generación de baterías recargables de alta potencia de ión-litio se volviera indispensable para autos eléctricos, así como pilas para laptops, celulares, y un montón de cosas más que se engloban en la movilidad. El nuevo nanomaterial fue creado en el Instituto Politécnico Rensselaer, por un equipo dirigido por Nikhil Koratkar, y se distingue por su composición, su estructura y su tamaño, y su capacidad para tolerar altas velocidades de carga y descarga, que es lo que barre con los electrodos convencionales usados en las baterías de ión-litio. Lo que está pasando en el terreno de la nanotecnología ya no será para dentro de mucho, ya se está saliendo del laboratorio a la industria, así que hay que estar pendientes con los resultados de feria Nano Tech 2011.