Cuba en el universo nano

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Por Prensa Latina (PL) | 12 mayo, 2018 |
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La Habana – El vocablo nano se deriva de la palabra griega νάνος, que significa enano; y cuando se añade a la palabra metro, representa un submúltiplo de esta unidad de medida, equivalente a su mil millonésima parte.

Es así como la longitud de un nanómetro es del mismo orden del tamaño de las moléculas, dimensiones espaciales en las que se define hoy el progreso humano.

La Nanociencia -el estudio de los sistemas a esta escala- y la Nanotecnología -su aplicación práctica- hacen posible el diseño y manipulación de la materia a nivel de átomos o moléculas para su uso en diversos campos de la actividad social, como la medicina, la alimentación, las comunicaciones, la construcción y el medio ambiente.

Desde que en 1959, el premio Nobel de Física Richard Feynman, hiciera referencia, por primera vez, a las posibilidades de la Nanociencia y la Nanotecnología, estas han ganado en aceptación en muchos gobiernos, tanto así que gran parte de los países en la actualidad implementan estrategias y destinan grandes fondos a la investigación y aplicación de tales conocimientos.

Y no resulta vano, pues las nanopartículas tienen potencial para convertirse en una nueva revolución industrial, así lo confirma Luis Felipe Desdín García, líder del Programa Nacional de Nanociencia y Nanotecnologías en Cuba. En opinión del científico, el desarrollo de los materiales siempre ha jugado un papel importante a lo largo de la Historia.

La clasificación de las civilizaciones de acuerdo a su nivel de desarrollo, un poco viene dada por el material de uso: la Edad de Piedra, la Edad de Bronce, después del hierro llegó al acero, también hubo una época en que el hormigón tuvo un rol determinante, luego los plásticos y el polímero tras la Segunda Guerra Mundial, y finalmente vemos el silicio, el cual está presente en todos los chips de la era electrónica moderna.

‘En cada una de esas etapas, el hombre ha ido aprendiendo a controlar las propiedades de los materiales y también estudiando, gobernando y manejando la estructura en dimensiones cada vez más pequeñas. En buena medida, ese desarrollo ha significado un proceso de miniaturización’.

Esa miniaturización que en un inicio tenía un significado cuantitativo, explica Desdín, ahora posee un valor cualitativo.

El mundo microscópico está gobernado por leyes físicas diferentes a las que rigen el espacio macroscópico al cual estamos acostumbrados. En las escalas inferiores a las cien mil millonésimas de metro se produce un cambio cualitativo, varían las leyes del comportamiento de las sustancias y la materia empieza a manifestar otras propiedades.

‘Cuando las partículas son tan pequeñas, proporcionalmente la cantidad de átomos en la superficie es mayor, eso le confiere una gran reactividad química. También, cuando se lleva una sustancia a tamaño nanoscópico, crece el área’, señala el especialista, y ejemplifica: ‘Un cubito de aluminio de un centímetro de lado, como tiene seis lados, equivale a seis centímetros cuadrados de área, pero si de eso se hace cubitos de una mil millonésima de metro, cuando se suma las áreas de todos, da la magnitud de un campo de fútbol.

Es decir, cuando trabajas un gramo de sustancia en ese tamaño, tienes mucha reactividad química; como hay comparativamente muchos átomos en la superficie, los enlaces químicos no están compensados y reaccionan muy intensamente’.

Estamos pues frente a un mundo lleno de secretos y oportunidades que ofrecer, un universo que requiere, para su cabal comprensión, comprender los fundamentos de su naturaleza. Es con esa concepción que se tiene conciencia del potencial de impacto de las Nanociencias y la Nanotecnología y el sinfín de beneficios que brinda a las sociedades que de forma inteligente y respetuosa los aprovechan.

Grandes bondades de pequeñas estructuras 

De acuerdo con el investigador Titular del Centro de Aplicaciones Tecnológicas y Desarrollo Nuclear (Aenta), la Nanotecnología permite, en la Medicina, desarrollar nuevos fármacos, porque hay muchas nanoestructuras que pueden emplearse para transportar un medicamento a zonas específicas del organismo, a diferencia de los medicamentos tradicionales que son mucho menos selectivos.

Ello recibe el nombre de liberación controlada y se hace combinando nanopartículas con el principio activo del medicamento.

La liberación contralada incluye, igualmente, la entrega del medicamento poco a poco, para evitar una alta concentración de la sustancia de golpe, como sucede con el ácido de la aspirina común. ‘Aprovechando estas propiedades de las nanoestructuras se pueden obtener similares resultados terapéuticos con dosis muy inferiores a las administradas en la forma tradicional’, indica.

El investigador menciona también los nanotubos de carbono, los cuales pudieran emplearse en el tratamiento de la osteoporosis.

No obstante, estos no son los únicos ejemplos, pues ‘una familia enorme de productos médicos va a beneficiarse con los progresos de la Nanotecnología. De hecho, se habla de una convergencia con la Biotecnología, e incluso con las tecnologías de la comunicación y las Ciencias Cognitivas’.

Otra preocupación global en la que el conocimiento de las ‘nanos’ pudiera desempeñar un significativo rol es ante la escasez de agua potable. En ese sentido, Desdín comenta que un trabajo muy interesante presentado este año muestra un método de potabilizar el agua de mar, con una filtración que disminuye sustancialmente el consumo energético de este proceso.

Si de necesidades sociales se trata, en el contexto cubano los materiales de la construcción duraderos se hallan entre las más apremiantes. Con nanomateriales se logra reducir su porosidad y hacerlos más resistentes ante un medio tan agresivo como el nuestro.

Además, en la Agricultura, las nanoestructuras pueden ser empleadas del mismo modo que en los medicamentos pero para pesticidas, herbicidas y demás productos.

‘En cuestiones de medio ambiente, nuestro país tiene que lograr tecnologías menos agresivas, más modernas, y en ello las nanoestructuras pueden jugar su papel de catalizadores, con métodos para degradar contaminantes persistentes o sensores que facilitan valorar la calidad del agua’, añade Desdín.

El futuro es de la ‘nano’ 

Los datos nos mienten, ante tan variadas opciones, las grandes potencias han comenzado ya a apostar en grande por las ‘nano’.

Aumentan las patentes, las investigaciones y publicaciones científicas alrededor del mundo. Un tren que, como bien asegura el investigador Titular del Centro de Aplicaciones Tecnológicas y Desarrollo Nuclear (Ceaden), Cuba no puede dejar pasar, y debe tomar en el momento preciso.

De ahí la trascendencia del Programa Nacional de Nanociencias y Nanotecnologías, el cual es solo el inicio de un gran movimiento que se espera impulse el desarrollo socio-económico del país, y de este modo contribuya en la construcción de un socialismo sostenible.

‘Ahora se está comenzando a desplegar dicho programa pero la pretensión es que se trabaje mucho. La idea es generar una sinergia entre las instituciones, buscar la manera de acercar la industria y la agricultura, así como una mayor contribución empresarial’, destaca Desdín.

De igual forma, señala los retos que tiene la nación, en los que las Nanociencias pueden ayudar. Razón por la cual, es cada día mayor el interés dentro del sector científico y académico por el tema. Los estudiantes de centros de estudio donde es profesor titular, entre ellos el Instituto Superior de Ciencias y Tecnologías Aplicadas (Instec), muestran interés y realizan trabajos en estos temas.

‘Tenemos en gran medida el potencial intelectual. Hace falta recursos para seguir creciendo. Hay que tomar la misma estrategia que usó Fidel con la Biotecnología. Si no se hubiera hecho en su momento, ¿cuántos millones de dólares tendría que gastar Cuba hoy en comprar medicamentos? o ¿cómo hubiéramos enfrentado determinadas epidemias? ¿Cuánto dinero ha ganado el país exportando productos biofarmacéuticos?

Los nuevos escenarios tecnológicos que impone el desarrollo de este campo del conocimiento son un reto, pero hay enfrentarlo como una oportunidad.

Esta industria es de alto valor agregado, tenemos que apostar por eso. Hay naciones con muchos recursos naturales, nosotros no lo tenemos; existen países que pueden producir a bajos costos porque tienen una población muy grande, nosotros no. ¿Qué nos queda?, vivir de la creatividad.

Pero para eso hace falta una política, son necesarias líneas económicas, se requiere concentrar los recursos donde haga falta’, explica.

Para el líder de tan ambicioso e imprescindible proyecto, el futuro va a ser de la ‘nano’, y no está lejos de la realidad, pues se trata de una oportunidad científico tecnológica que abarca todas las esferas y aún con mucho potencial por mostrar.

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