Imagine que usted tiene el tamaño de nuestro planeta, y que debe fabricar millones de objetos del tamaño de una pelota de fútbol de manera muy precisa. Luego, tiene que decorarlos. Finalmente, tiene que poder manejarlos con precisión para mejorar la salud, el ambiente o la energía. Eso resume más o menos el día de trabajo de un nanotecnólogo.
En las últimas dos décadas, las nanociencias y las nanotecnologías se han desarrollado de manera explosiva. Pero ¿qué es esta nueva revolución y cómo puede beneficiar a nuestro país? Las nanociencias se ocupan de descubrir nuevos mundos en una pequeña escala. Esa escala es el nanómetro (nm), que es la millonésima parte de un milímetro. Es un tamaño muy pequeño para nuestra escala natural, pero grande para la escala atómica: en un nm caben unos diez átomos de hidrógeno, cuatro de silicio, o tres moléculas de agua.
¿Qué tiene de especial la “nanoescala”? Que cuando los materiales tienen tamaño nanométrico (1 nm-100 nm), tienen nuevas propiedades que, además, dependen del tamaño y de la forma. Esto es sorprendente; todos aprendemos que cada sustancia tiene propiedades que dependen de su composición y estructura. Por ejemplo, el oro metálico es dorado, funde a 1.063 °C y es excelente conductor eléctrico, aunque esté en forma de pepitas, láminas o polvo. Pero una nanopartícula de 30 nm de diámetro es roja; y una de 80 nm es violeta. Y funden a menores temperaturas, y tienen incluso otra densidad (Arquímedes hubiera tenido un problema con una nanocorona…).
Esas nuevas propiedades se aprovechan para generar avances tecnológicos alucinantes. De hecho, esos cambios de colores del nanooro, combinados con algún truco biotecnológico, se usan en dispositivos tan comunes como un test de embarazo o del virus del covid. Y las superficies de nanopartículas son esenciales para purificar los gases tóxicos que emite la combustión de nafta en nuestros autos.
Como dijo Arthur Clarke, “las tecnologías avanzadas son indistinguibles de la magia”. Y la magia reside en controlar la materia como nunca antes se había podido. Hoy en día, las nanotecnologías nos proveen de casi 10 mil productos con impacto en nuestros televisores, teléfonos celulares, computadoras, transporte y construcción, con áreas de enorme interés futuro, como las nuevas energías, el cuidado del ambiente y la salud. Imaginamos pequeñas máquinas moleculares deslizándose a través de nuestras arterias, detectando, curando o previniendo enfermedades. Eso está muy cerca. Algunas de las modernas vacunas contra el covid-19 fueron posibles gracias a las nanotecnologías. Y el límite, casi, es nuestra imaginación.
Las nanociencias y nanotecnologías definen un área de enorme competitividad mundial, en la que los países centrales nos llevan mucha ventaja. En Argentina tenemos una comunidad nutrida y de calidad, que ha crecido en los últimos veinte años, y que cuenta con unos tres mil integrantes, en unos trescientos grupos de investigación en todo el país. Se han desarrollado alrededor de setenta empresas de base tecnológica que de una u otra manera utilizan nanotecnologías.
Hay casos concretos, y grandes oportunidades. Todos recordamos los barbijos con nanopartículas desarrollados por el Conicet, la UBA y la Unsam, de gran éxito. Varias empresas producen materiales para evitar infecciones, purificar el ambiente, o están creando nuevos productos para la minería, el agro y los alimentos. Las universidades, instituciones de investigación e instituciones promotoras como la Fundación Argentina de Nanotecnología, junto con fondos de inversión, están generando el ecosistema necesario para convertir el conocimiento desarrollado en riqueza para el país.
En particular, desde nuestro Instituto de Nanosistemas de la Unsam, en pocos años y en un escenario complicado por las sucesivas crisis, hemos logrado crear desde cero un centro de investigación y desarrollo que hoy nuclea unos 45 investigadores, profesionales y estudiantes. Hemos establecido activas líneas de investigación interdisciplinarias dedicadas a diseño de nuevos materiales, bionanotecnología, nanoóptica y biosensores, formando a los investigadores del mañana. También hemos desarrollado y transferido a la industria nanoformulaciones para fungicidas agrícolas, procesos sustentables para recuperar metales preciosos y estratégicos a partir de basura electrónica, así como antibacterianos de efecto residual para uso en hospitales y alimentos, entre otras.
Como puede verse, el área es muy dinámica y se está desarrollando merced a un ingente esfuerzo de la comunidad y el apoyo público. Entre los aspectos favorables se encuentran la alta calidad y tesón de nuestros investigadores y estudiantes, y la resiliencia del sistema. Además, el incremento anual por ley de la inversión en ciencia y tecnología (CyT) y la reciente promulgación de la Ley de Promoción de la Bio y Nanotecnología son sin duda favorables para dinamizar el sector.
Sin embargo, en el sistema científico y educativo argentino existen barreras que frenan el desarrollo del área. Entre ellas, podemos citar la infraestructura obsoleta, una burocracia ineficiente y el escaso interés y aporte del sector privado. Necesitamos un cambio de cultura, que implique una mejor coordinación entre instituciones, una mejor vinculación del sector privado con el sistema de CyT, y agilizar la gestión de los recursos. Se requiere equipamiento e infraestructura moderna, con asignación basada en la planificación y la excelencia de los proyectos. Por otro lado, sería óptimo desarrollar redes de trabajo para alentar los intercambios de investigadores que generan conocimiento interdisciplinario de manera federal.
Por último, una limitación estratégica es la falta de estudiantes y recursos humanos jóvenes en ciencias exactas e ingenierías, que se agudiza por la tendencia a la emigración de jóvenes graduados capacitados. Hoy en día, es necesario atraer a los mejores investigadores y profesionales con sueldos y condiciones de trabajo dignos. Además, sería bueno replantearse la enseñanza en ciencias exactas y naturales, tanto en los niveles escolares (para atraer a jóvenes talentos) como en los universitarios, ya que nuestros planes de estudio son anticuados y pesados, lo que lleva a generar pocos profesionales, que se reciben a edades avanzadas.
El desarrollo de las nanociencias y nanotecnologías abre la puerta a grandes oportunidades en campos tan variados como estratégicos para el país: el ambiente, la salud, el agro y la energía. Estas tecnologías transversales marcarán nuestras vidas y las de nuestros hijos. No podemos perder este tren. Es el momento de actuar con decisión para incorporarlas definitivamente a nuestras vidas y nuestro futuro.
*Licenciado y doctor en Ciencias Químicas. Investigador superior del Conicet y decano del Instituto de Nanosistemas (INS_EByN_Unsam).
Recibió el Premio Fundación Bunge y Born 2022, en Nanociencias.
