Las nanomaquinas se caracterizan por la velocidad. Se insinúa que una nanomáquina puede tener millones de vibraciones en un segundo. Las ideas también se esparcen rápido en nuestro mundo de grandes. Se estima que la nanotecnologia, que brotó recién en los últimos años, había provocado la creación de 275 empresas hasta 1996, con ingresos por 5 mil millones de dólares.
"En el 2005 esos números se habrán quintuplicado", asegura la corporación NanoThinc, una compañía empeñada en promocionar el desarrollo de la nanotecnología. Su pronóstico es que se verán resultados asombrosos dentro de unos 10 años.
NanoThinc va al grano al explicar la trascendencia en el ordenamiento de los átomos. "Si uno modifica los átomos del grafito en la punta de un lápiz, obtiene un diamante, si lo hace con los átomos del aire común, tierra y agua, logra una papa".
La nanotecnología, que manipula la materia a nivel atómico, se encargaría de colocar los átomos en forma precisa según un plan o diseño, "con lo cual se abre un abanico de posibilidades que es difícil de comprender hoy día".
Un analista de Intergalactic Reality que se hace llamar Sky Coyote, aparece en Internet aportando nuevos elementos para la definición: "la nanotecnología se trata de la fabricación de pequeñas máquinas capaces de replicarse a si mismas, de replicar otros materiales, y de realizar todo tipo de funciones"."El dilema no es si la nanotecnología va a ser una realidad, sino cuándo", agrega.
El futuro es un tema apasionante, y en estos tiempos se producen impaciencias naturales por ver concretados los avances sugeridos por investigadores científicos. Y suceden cosas inesperadas: Internet fue una aparición sorpresiva. La nanotecnología podría generar una ola aún más definitiva de cambio, mientras que todavía no hay señales claras sobre cual será el futuro de la conquista del espacio, que en cambio sí había sido pronosticada por doquier.
¿Hasta dónde puede llegar este nanomundo? Las visiones pueden
ser diversas. Primero una catrastrofica, sensación que ronda en forma
permanente a los nuevos avances: armas letales, como microscópicos
robots construidos por nanoensambladores, que recorren las ciudades arrasando
con sus habitantes mientras se replican a si mismos, etc.
U otra visión más edificante (literalmente): edificios que se erigen solos, como por arte de magia, bajo las ordenes de nanorobots equipados con nanocomputadoras que aparte de autoreplicarse inducen la creación y ensamblaje de estructuras a nivel molecular. Ciudades enteras podrían crearse, o recrearse.
Podrían fabricarse así autopistas o televisores. También sería posible eliminar la contaminación ambiental con nanomáquinas diseñadas para "comérsela", y crear alimentos, automóviles que pueden cambiar de forma, muebles, procesos automáticos de limpieza corporal, drogas artificiales, libros... los nanorobots podrían reparar tuberías y, por supuesto, generar una nueva frontera de aplicaciones médicas, incluyendo la regeneración de tejidos.
¿Será
posible que nanomáquinas puedan tapar el agujero de ozono?
Sí, suena demasiado fantasioso. Pero hay un montón de científicos
que se dedican a resolver los dilemas que entraña esta nueva frontera,
convencidos de que será posible lograr todo esto, algunas cosas antes
que otras.
En Internet se reproducen los web dedicados al tema, y abundan los grupos de noticias. Como el famoso sci.nanotech, cuyo lema es "un lugar para cada átomo y cada átomo en su lugar". Casi todas las estructuras químicas "pueden ser especificadas y por lo tanto construidas", afirman en este sitio.
Y ya existen algunos modelos para inspirarse. El científico David Blair, en la Universidad de Utah, estudia el comportamiento del Flagelum, un filamento que impulsa a las bacterias, y que en la práctica es un motor, un nanomotor, que desarrolla 15.000 revoluciones por minuto. Además se dice que un investigador llamado Don Eigler utilizó un microscopio electrónico del tipo scanning-tunneling, STM, para mover átomos de xenón y escribir las siglas IBM.
El STM está convertido en una herramienta importante para avanzar en la manipulación atómica, aunque pese a su sofisticación aún es considerado una herramienta rústica para los desafíos que entraña la nanotecnología.
Los obstáculos
en el camino, sin embargo, son diversos. La mentalidad cortoplacista de los
laboratorios y de quienes financian experimentos es considerada como una traba
para investigar en este campo, que por cierto no es barato. Y luego está
el escepticismo.
Pero los nanotecnólogos dicen que hace algún tiempo se creía
que la genética era fantasía.
Proteínas
Drexler trabaja con su amigo Ralph Merkle, que mantiene una página
sobre nanotecnología en la Red. Los dos se han propuesto la construcción
de un minúsculo brazo mecánico, con millones de átomos
pero aún así más pequeño que una partícula
de polvo autoreplicante, y con la capacidad de intervenir en la formación
de moléculas.
En una reciente entrevista le preguntaron a Drexler cuándo iba a convertirse en una realidad la nanotecnología, y él a su vez le preguntó a Merkle, que estaba por allí. La respuesta fue bastante concreta: el 12 de junio del 2015, a las 15 horas GMT.
Esta bien, quizás la fecha sea demasiado exacta para un campo que apenas comienza a desarrollarse. Pero Drexler asegura que ya empezó a trabajar, y que el primer paso se da alrededor de las proteínas. Así entra en boga, en diversos laboratorios del mundo, una "ingeniería de proteínas", cuya meta final es encontrar la clave de la nanotecnología.
Uno de los problemas para avanzar en este campo, dice, es que los bioquímicos siguen actuando como científicos y no como ingenieros. Investigan la forma en que las proteínas se comportan, pero no las fórmulas para que ese comportamiento sea predecible o manipulable.
En cualquier caso ya comenzaron a producirse algunas nanomáquinas basadas en proteínas. "Cada día las conocemos más", se argumenta en el texto de "Los motores de la creación". También se afirma que una representación del uso de estos materiales con fines tecnológicos, lo aporta su capacidad para formar enzimas.
"Las enzimas son máquinas capaces de construir o de deshacer moléculas", argumenta Drexler. Otra área interesante es la de las hormonas, agrega. "Las nanomáquinas obedecen a las leyes de la naturaleza", admite.
Pero el lenguaje en el cual se ve el futuro de este campo está lleno de conceptos sugerentes: circuitos moleculares, computadoras protéicas equipadas con memoria etc.
Y ese sería el primer paso, pues las proteínas son frágiles ya que "incluso se las puede cocinar", dice Drexler. Sky Coyote es más determinante: "las máquinas bioquímicas son tontas... además las afectan el calor, la luz, la oscuridad, el ph, el agua, entre muchos otros materiales y factores... el hecho de que hayan tardado dos mil millones de años en evolucionar no significa que sean mejores, simplemente supieron sobrevivir".
Pero Drexler no se desanima. "Utilizaremos maquinaria hecha con proteínas para construir nanomáquinas más resistentes".
Estos (pequeños) robots tendrán funciones esenciales. La primera será actuar como ensambladores, de la misma forma que opera el trabajador de una fábrica, pero construyendo moléculas. La segunda será la capacidad de replicarse a velocidades vertiginosas, lo que permitirá contar con resultados a gran escala.
"Necesitamos aplicar a una escala molecular el mismo concepto que ya demostró su efectividad en el mundo macroscópico: hacer que las partes sean colocadas donde queremos que vayan, poniéndolas nosotros mismos", argumentó Merkle.
Todavía será necesario superar una serie de obstáculos, más allá de las dificultades propias de la investigación.
En la comunidad científica se discute si será mejor empezar desde abajo o desde arriba (en tamaño) para llegar hasta la escala nano. También se cuestiona la viabilidad de una tecnología que deberá luchar contra enemigos tan variados como el principio de incertidumbre de Heisenberg y sus efectos sobre la física cuántica, el calor desplegado por las vibraciones moleculares, las radiaciones cada vez más abundantes.
Y la pregunta
de oro: ¿por qué la naturaleza no creó sus propias máquinas
ensambladoras?
Entretanto, la búsqueda prosigue. El Foresight Institute dirigido por
Drexler se ocupa de estimularla. Cada año se entregan premios, de 5
o 10 mil dólares más el anhelado reconocimiento científico,
para los investigadores que se hayan acercado más a develar los misterios
de la nanotecnología.
Y hay un "Gran Premio Feynman", en honor al Premio Nóbel que hace casi 40 años sugirió la posibilidad de ensamblar átomos. Son 250 mil dólares, que tal vez sean sólo una pequeña parte de la recompensa para quien los gane.
El galardón no tiene fecha de entrega, y va a ser otorgado al primer científico que haga funcionar un nanorobot. Será, sin duda, un día muy especial.
Potenciales
aplicaciones médicas
Máquinas moleculares y computadoras de tamaño subcelular.
Servir como un sistema autoinmune potenciado.
Buscar y destruir virus, colesterol, excesos de grasa, células cancerígenas
y marcadores genéticos.
Eliminar la necesidad de cirugía.
Borrar los procesos de envejecimiento.
Potenciales
aplicaciones militares no compartidas.
Dispositivos inteligentes demasiado pequeños para ser descubiertos.
Armas biológicas/químicas computarizadas.
Armas suficientemente “inteligentes” para matar sólo a los
soldados y no a personas inocentes.
Escudos de defensa activos.
Potenciales
aplicaciones energéticas.
Usamos aproximadamente una diezmilésima parte de la energía
solar que llega a laTierra.
Colectores solares (en órbita alrededor de la Tierra) reemplazarán
a los combustibles fósiles.
Distribución de energía a través de “canales”
de energía.
Potenciales
aplicaciones espaciales.
Bases de lanzamiento de gran altitud (baja gravedad).
Vehículos y estaciones espaciales livianas y superresistentes.
Naves con velas propulsoras posibilitarán los viajes interestelares
(probablemente no para individuos pero sí para generaciones).
Potenciales
aplicaciones ambientales.
Dietas “normales” sin matar animales.
Todas las máquinas podrían ser “libres de contaminación
ambiental”.
Materiales con estructura de diamante permitirán reemplazar a los actuales
materiales.
Nanomáquinas que obtengan su energía de la contaminación
ambiental (hasta la polución es buena!).
