TEMES

Un nou NanoDAY: Mig segle de nanotecnologia

De la ciència-ficció a la realitat

Aprofitant que avui, dimecres 9 d’octubre de 2024, se celebra un nou Dia Internacional de la Nanotecnologia o NanoDAY, i que a Catalunya tindrà lloc una jornada especial sobre aquest dia, comparteixo amb vosaltres una versió ampliada de l’article que el 5 d’octubre passat vaig publicar a l’Ara aprofitant l’efemèride del 50è aniversari del primer cop que es va dir la paraula nanotecnologia.

nano1_3.jpg

Mig segle de nanotecnologia

En un món on la ciència-ficció sovint es converteix en realitat, la pel·lícula Fantastic Voyage (1966) ens va apropar a un viatge increïble dins del cos humà. Nou anys després de l’estrena, l’investigador Norio Taniguchi va posar nom a aquest món: la nanotecnologia.

Aquest any, doncs, celebrem el 50è aniversari de la publicació on va aparèixer per primera vegada el terme nanotechnology. A més, enguany també és el 65è aniversari del seminari en el qual tingué lloc la xerrada més icònica de la història de la nanotecnologia “There is plenty of room at the bottom”, on l’investigador americà Richard Feynman es va preguntar per primera vegada què passaria si poguéssim manipular la matèria a escala atòmica. La pura essència del que implica actualment la nanotecnologia, encara que curiosament Feynman mai va treballar en el camp de la nanotecnologia.

La nanotecnologia és la ciència i la tecnologia que operen a la nanoescala, una mida que es mou entre 1 i 100 nanòmetres. Per posar-ho en perspectiva, un nanòmetre és la mil milionèsima part d’un metre, és a dir, un milió de vegades més petit que una formiga. En aquestes minúscules mides, la matèria canvia les seves propietats o en genera de noves, fet que pot ser aprofitat per tota una sèrie de noves aplicacions.

La història d’exploració cap al món minúscul va començar els anys 1980, amb fites com el descobriment dels microscopis de sonda propera. L’any 1981 van veure la llum els primers microscopis que no només ens permetien veure la matèria a escala atòmica sinó també manipular-la, els anomenats microscopis d’efecte túnel, pels quals els seus inventors, Gerd Binnig i Heinrich Rohrer, van ser premiats el 1986 amb el premi Nobel de física. Aquest microscopi es va consolidar i ampliar el 1996 amb la invenció del microscopi de forces atòmiques.

En la mateixa dècada dels vuitanta, es va iniciar el camí de les màquines moleculars. Aquestes màquines, de la mida de poques molècules, poden produir moviments gairebé mecànics quan s’exposen a estímuls específics. El seu potencial és tan gran que el 2016 els seus descobridors, Sauvage, Stoddart i Feringa, van ser reconeguts amb el premi Nobel de química.

nano2_3.jpg

Estructura nano - Imatge: Wikimedia (CC BY-SA 3.0)

A mitjans dels 80, Smalley, Kroto i Curl també van descobrir els ful·lerens, que juntament amb els nanotubs de carboni, descoberts el 1991 per Norio Iljima i, sobretot, el grafè (que és considerat el material de Déu per les seves sorprenents propietats), descobert el 2004 per Geim i Novoselov, van suposar tres noves formes del carboni, que van marcar definitivament l’expansió futura de la nanotecnologia.

nano3_1.jpg

Andre Geim i Konstantin Novoselov van ser guardonats amb el premi Nobel de física el 2010 pels seus descobriments de les propietats del grafè – Imatge: Holger Motzkau, Wikipedia/Wikimedia Commons (cc-by-sa-3.0)

A finals dels anys 1990, el mateix Smalley, convertit ja en una figura mediàtica dins del camp de la nanotecnologia, va convèncer els congressistes nord-americans sobre la importància futura de la nanotecnologia, especialment en medicina. El 1999 es va iniciar el primer gran pla nacional d’inversió pública en nanotecnologia als EUA, la National Nanotechnology Initiative, amb una inversió inicial de 400 milions de dòlars. Des de llavors, s’estima que s’han invertit, només als Estats Units, més de 40.000 milions de dòlars, amb un impacte aproximat de 2 bilions de dòlars en les últimes dues dècades.

La nanotecnologia és una realitat present, com ho demostren els més d’11.000 productes disponibles al mercat en sectors tan diversos com la cosmètica (cremes tòpiques, solars, pintallavis, etc.), l’automoció (llums, pintures, filtres, etc.), l’energia (cel·les solars, molins de vent, etc.), l’esport (pilotes de golf, raquetes, samarretes, etc.), l’alimentació (potenciació de sabors, embalatge intel·ligent, etc.), l’electrònica i les TIC (sensors, dispositius, etc.).

A Catalunya, la nanotecnologia també té un paper destacat. Segons un informe d’Acció - Agència per la Competitivitat de l’Empresa del 2021, hi ha 107 empreses dedicades a aquest camp, amb una facturació de 430 milions d’euros.

NanoDAY 2024 a Catalunya

Per conèixer l’estat actual i les perspectives de futur a casa nostra, avui, coincidint amb el Dia Internacional de la Nanociència i la Nanotecnologia, se celebra la jornada NanoDAY 2024, centrada en la promoció de pràctiques innovadores i sostenibles en nanotecnologia on una quinzena d’investigadors del nostre entorn ens mostraran les últimes novetats de la nanotecnologia.

nano4_0.jpg

Aquesta jornada multisectorial NanoDAY, que té lloc a l’auditori del Movistar Centre de Barcelona, té com a objectiu mostrar les últimes tendències, casos i experiències d’aplicació de la que actualment es considera com una tecnologia clau per a la indústria del segle XXI. Està organitzada pel Clúster MAV, conjuntament amb els Centres Científics i Tecnològics (CCiTUB) i l’Institut de Nanociència i Nanotecnologia de la Universitat de Barcelona (IN2UB), l’Institut Català de Seguretat i Salut Laboral (ICSSL) i l’Agència per la Competitivitat de l’Empresa (ACCIÓ).

L’esdeveniment, sota el lema “Per una nanotecnologia sostenible i responsable”, se centra en la promoció de pràctiques innovadores i sostenibles en el camp de la nanotecnologia i reuneix experts, investigadors i empreses que debatran sobre els avenços recents en nanotecnologia i com aquests poden ser implementats de manera responsable i respectuosa amb el medi ambient i les persones. Pel seu caràcter transversal, la nanotecnologia impacta en la majoria dels Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS), proporcionant solucions avançades per a la salut, l’energia, l’aigua i altres àrees crítiques. Els participants tindran l’oportunitat de compartir coneixements i casos d’aplicació en sectors transversals, explorar col·laboracions i discutir sobre les polítiques necessàries per garantir que el desenvolupament de la nanotecnologia contribueixi a un futur més sostenible, en el sentit més ampli de la paraula.

I cap a on es dirigeix la nanotecnologia?

Sens dubte, el futur de la nanotecnolia estarà marcat pel seu impacte en el camp de la medicina. Actualment, ja s’utilitzen solucions nanotecnològiques per millorar la detecció i el tractament de malalties, així com en el camp de la medicina regenerativa. Per exemple, hi ha tractaments de càncer basats en nanopartícules i, recentment, tenim un exemple paradigmàtic: la vacuna contra la COVID-19, la qual estava protegida per nanoestructures per evitar ser destruïda pel virus.

Gràcies a la nanotecnologia, la medicina del futur serà més personalitzada, menys invasiva i permetrà una predicció de malalties més ràpida i precisa. A més, si l’avenç de la nanorobòtica continua com fins ara, potser durant l’últim terç del segle xxi es farà realitat la pel·lícula Fantastic Voyage, amb petites màquines que es mouran pel nostre cos per detectar i curar malalties.

Així que, mentre celebrem aquest 50è aniversari, recordem que la nanotecnologia ens ha proporcionat moltes solucions que faciliten les nostres vides i augura un futur ple de possibilitats. La ciència-ficció imaginada al segle XX es podrà fer realitat en aquest viatge fantàstic cap al món nano, on cada descobriment, com els que van iniciar la nanotecnologia el segle passat, són una nova realitat on la ciència i la imaginació es fusionen per pintar el nostre futur.

Contacta amb Divulcat