La nanotecnologia és la ciència i l’enginyeria capaç de crear màquines extremament petites, de mida nanomètrica, a partir de la manipulació individual d’àtoms i molècules. Un nanòmetre és 1.000 milions de vegades inferior a un metre, és a dir, com una puça en un espai 10.000 vegades més gran que el Camp Nou.

Microscopis que serveixen per a molt més que per veure-hi

Els físics G. Binning i H. Rorher, del laboratori d’IBM a Zürich, van desenvolupar l’any 1981 el microscopi d’efecte túnel, que va permetre d’observar per primera vegada els àtoms de forma individual. Pocs anys després, aquests investigadors van presentar a la comunitat científica el microscopi de forces atòmiques, amb el qual fou possible observar mostres de tipus biològic, amb una resolució que fins aleshores no havia estat possible. L’any 1986 Binning i Rorher van ser guardonats amb el premi Nobel de Física.

Amb els microscopis d’efecte túnel i de forces atòmiques (o n’hauríem de dir nanoscopis?) no tan sols és possible veure els àtoms o les molècules, sinó que també som capaços de manipular aquestes molècules, estirar-les o determinar-ne les seves propietats de forma individual. Per entendre’ns, podem imaginar-nos un grup de molècules com un plat d’espaguetis: amb aquests microscopis som capaços d’agafar un sol espagueti, separar-lo de la resta i manipular-lo com vulguem, fins i tot saber si està al dente o no.

Dibuix: Oriol Massana

Construir un nanorobot

Fins ara, els nanocomponents fabricats s’han obtingut a través d’un dels dos processos possibles: o bé s’han construït unint una peça rere una altra, o bé s’han aconseguit dividint estructures més grans en peces més petites. No obstant això, els experts consideren que en el futur les nanoestructures s’obtindran mitjançant la utilització de maquinària molecular preexistent en els éssers vius. Així, per exemple, investigadors estadounidencs de l’Institut de Tecnologia de Massachusetts fan servir en l’actualitat virus modificats genèticament per construir nanopeces que es poden utilitzar per fabricar des de xips de computadores fins a nous tipus de bateries i cèl.lules solars.

Partícules diminutes per a grans aplicacions

Fins fa uns anys la nanotecnologia estava restringida al camp exclusivament científic, però mica en mica s’està convertint en una promesa econòmica que atrau els governs, els inversors de capital de risc i les grans multinacionals. La nanotecnologia, tot i que no en som conscients, ja és present en molts dels objectes quotidians que ens envolten: en els discs durs dels ordinadors, en algunes parts dels cotxes, en les ulleres de sol, en els pintallavis, en algunes eines per tallar metalls, en embenatges antibacterians, en finestres autonetejables... Poc a poc s’obre camí a les nostres llars i el seu impacte social pot esdevenir tan revolucionari com l’aparició de la màquina de vapor o el naixement d’Internet.

Ben aviat la nanotecnologia serà una realitat tangible i quotidiana, potencialment capaç de canviar-ho tot: la medicina i la cirurgia, la informàtica, els sistemes de subministrament d’energia, la cosmètica, la indústria de l’automòbil, les tècniques de construcció d’edificis i la manufactura de teixits. Aquesta llista podríem allargar-la indefinidament amb d’altres exemples que, de moment, encara no som capaços d’imaginar. El temps ens ho dirà.

Nanofutur

En un futur no gaire llunyà, la nanotecnologia podria crear robots minúsculs capaços d’autoreproduir-se i que patrullarien pel nostre cos i detectarien tumors incipients molt abans que comencessin a ser evidents; nanorobots que ens informarien a cada moment de l’estat de les nostres cèl.lules des del seu interior i que diagnosticarien qualsevol malaltia o alteració fisiològica molt abans que els seus efectes es fessin palesos. També s’especula amb la possibilitat de crear nanorobots autoreplicatius que campessin lliures per l’ambient i eliminessin la contaminació en l’aigua i en l’aire. A curt termini i essent més realistes, la nanotecnologia pot aportar avenços importantíssims en computació, medicina i electrònica. Per exemple, científics del departament de bioenginyeria de la Universitat Rice de Houston han desenvolupat un possible mètode per eliminar càncers inoperables. Mitjançant la unió d’anticossos a nanopartícules d’or, han aconseguit que aquestes s’enganxin específicament a les cèl.lules canceroses d’un malalt, i mitjançant una radiació infraroja inofensiva, s’escalfin fins a matar les cèl.lules malignes. En la vessant mediambiental, diversos grups de recerca estan trobant aplicacions nanotecnològiques molt útils en la neteja dels residus tòxics de les aigües subterrànies, així com en la producció de noves i més eficients cèl.lules d’energia solar.

Dibuix: Oriol Massana