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La Nanotecnología

 

La Nanotecnología

Alcances y Riesgos. "Son imposibles de calcular las posibles implicaciones socioeconómicas y ambientales de nuevas formas de materia nunca antes vistos en la tierra."


La ciencia humana, se había desarrollado con la ciencia anterior al siglo XX, mediante un conocimiento y comprensión de las leyes universales, a nivel macro, como la física de Newton, de Einstein, y otros más.
Pero en el momento en que la ciencia se adentra a investigar el mundo microscópico, todo cambió, porque el hombre se dio cuenta que se abría un campo ilimitado de posibilidades en el conocimiento y modificación de la materia. Esto aconteció principalmente a partir de los descubrimientos en teoría cuántica y a nivel de los seres vivos, cuando se descubrieron los primeros virus y las vacunas para contrarrestarlos. Otro paso importante, fue el descubrimiento de los cromosomas, de los genes y la cadena del ADN, que constituyen el còdigo de la vida.
 De hecho, el descubrimiento de las leyes genéticas, y la técnica del ADN recombinante descubierta por la Ingeniería genética y aplicada hoy en dìa por las biotecnologías, fueron los primeros pasos para el estudio del genoma, el desarrollo de la transgénesis, la clonación, y otras técnicas de modificación genética.
 Una nueva ciencia comienza a tener usos industriales con riesgos potencialmente superiores a los de los alimentos  ransgénicos.
Se trata de la nanotecnología. Los gobiernos y empresas que están desarrollando tecnologías de punta se disponen a combinar la nanotecnología con la biotecnología, la inteligencia artificial y la robótica, y llevarnos a un futuro cibernético que hoy ni nos podemos imaginar.
La nanotecnología es la manipulación de la materia en la escala del nanómetro (Un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro) para modificar sus características y dotarla de propiedades antes inimaginables, para usos medicinales, agrícolas, industriales, militares y hasta espaciales.
¿Y qué tienen de especial las nanopartículas? Su tamaño y nada más. Cuando los materiales son fragmentados hasta la nanoescala sus propiedades físicas cambian radicalmente. Debajo de la escala de 50 nanómetros dejan de tener aplicabilidad las leyes de la física clásica que asociamos con los macro-objetos que vemos y tocamos en nuestro diario vivir, y son reemplazadas
por las de la física cuántica. Características como color, dureza, reactividad química y conductividad eléctrica pueden variar entre objetos de nanoescala y objetos de mayor tamaño, aunque ambos estén hechos de la misma sustancia.
Es por esto que materiales superlivianos y superresistentes, como el gel, o bronceadores transparentes que retienen los rayos solares ya son una realidad.
Imagínense robots diminutos, demasiado pequeños aún para ser vistos en un microscopio, navegando por su flujo sanguíneo, matando microbios dañinos y células cancerosas; imagíneselos ahora fuera de su cuerpo fabricando, átomo por átomo, productos más versátiles, resistentes y duraderos que cualquier cosa conocida hoy día; imagine que la tecnología en que se
basan estos robots revoluciona de manera drástica y sin precedentes los campos de la manufactura, la inteligencia artificial, la producción y procesamiento de alimentos,y hasta el viaje en el espacio.
Imagine ahora estas maquinitas fabricando copias de sí mismas, las cuales crean más copias de sí mismas, y así…indefinidamente. Este es el mundo de la nanotecnología, algo que supera la mera ciencia ficción. ¿Qué tal si nanobots autorreplicantes se reproducen fuera de control? Enfrentaríamos en ese caso peligros y formas de contaminación ambiental
imposibles de imaginar hoy.

Economía

Pero la nanotecnología ya es una realidad y una actividad económica en continuo crecimiento. Un número creciente de científicos, empresas y gobiernos están apostando al futuro nanotecnológico. La nanotecnología promete (o amenaza) cambiar la economía mundial y la vida humana más radicalmente que la revolución industrial. Sus proponentes proclaman que ayudará a combatir la contaminación ambiental, eliminar las enfermedades y alimentar los hambrientos del mundo, entre innumerables otros beneficios (tal como lo señalaron para justificar la transgénesis).
Pero los críticos y escépticos de esta nueva tecnología temen que podría desatar inimaginables riesgos al ambiente y la salud humana.
Más de cien firmas fabrican nanopartículas, pedazos de sustancias o elementos, como oro o carbono, rebanados en fragmentos de tamaño nanométrico (900 millones de éstas caben en la cabeza de un alfiler).
Las nanopartículas se pueden obtener en forma de polvo o en solución líquida, y ya se están usando en cientos de productos, incluyendo lubricantes industriales, jabones, bolas de golf, ceras de carro, neumáticos, pantallas de televisión, chips electrónicos, teléfonos celulares, cosméticos, crema para el sol, gafas, ropa y hasta anticonceptivos.
El gobierno de Estados Unidos actualmente gasta mil millones de dólares anuales en el desarrollo de la nanotecnología. En el lado privado, prácticamente todas las empresas en la lista Fortune 500 tienen inversiones en nanotecnología, incluyendo IBM, Mobil, Dow Chemical, Xerox, Eli Lilly, Dupont, y 3M.
Los competidores de Estados Unidos no están dormidos. Las compañías japonesas Sony, Toyota, Mitsubishi y Toshiba, y las europeas Philips, L'Oreal y Nestlé, entre muchas otras, ya están metidas de lleno en la carrera nanotecnológica. Por lo menos 35 países tienen inversiones estatales en este campo, incluyendo México, Argentina y China.

Usos militares.


El grueso de la inversión del gobierno estadunidense en nanotecnología está dirigido a las fuerzas armadas. En 2002 el Ejército y el Massachussets Institute of Technology fundaron el Institute for Soldier Nanotechnologies. Dentro de los campos de investigación, están crear un uniforme liviano, confortable y a prueba de balas, monitoreo médico y comunicaciones en un sistema integrado. El poncho a prueba de lluvia podría ser reemplazado por una nano-capa que haría todo el equipo del soldado impermeable o el nano-camuflaje para hacer a los combatientes invisibles en el campo de batalla; sensores miniaturizados para la detección de armas químicas o biológicas; un "exoesqueleto" que daría capacidades sobrehumanas al soldado; municiones y misiles hechos de nanotubos de carbono; y mucho más. De esta manera, una nación como Estados Unidos que logre modernizar su arsenal y dotación militar mediante esta nueva tecnología, tendría la delantera logística frente a cualquier país. Además,
la nanotecnología podría transformar la exploración espacial de manera fundamental, por los nuevos materiales resistentes a las condiciones extremas fuera de la órbita planetaria.

Alimentación


"Un puñado de productos y complementos alimentarios que contienen aditivos de nano escala, sin especificarlo en la etiqueta, se encuentran ya en los anaqueles de los supermercados", anuncia el Grupo ETC (www.etcgroup.org/), organización sin fines de lucro que investiga los impactos de las nuevas tecnologías. También se están haciendo investigaciones para aplicar en las
áreas farmacéutica, alimentaria, química, electrónica, de catalizadores, polímeros, plaguicidas, explosivos y recubrimientos.

El nuevo agro nanotecnológico

La mayoría de las más grandes empresas de alimentos y bebidas en el mundo -incluyendo Unilever, Nestlé y Kraft- están desarrollando tecnologías de nano escala para diseñar, procesar, empacar y suministrar los alimentos y los nutrientes. Están desarrollando alimentos personalizados que reconocen el perfil nutricional y de salud del consumidor, al igual que envolturas y empaquetados que pueden detectar y alterar las deficiencias nutricionales del individuo.

Compañías agroquímicas como Monsanto, Syngenta, BASF y Bayer Cropscience están desarrollando pesticidas  anoencapsulados. Tales nanocápsulas se podrían "programar" para que se abran en respuesta a un estímulo externo, que puede ser contacto con agua, un alza en la temperatura, un cambio en el Ph, contacto con alguna sustancia o proteína particular, exposición a un campo magnético, o al recibir un "comando" transmitido por ultrasonido. Se espera que estos adelantos mejoren la precisión en la aplicación de agroquímicos y reduzcan su impacto ambiental, como se pensó también durante la revolución verde y la revolución genética, cuyas consecuencias ya se están viendo.
 Al igual que en las innovaciones biotecnológicas, que se aplicaron sin calibrar los posibles impactos medioambientales, estas nuevas tecnologías podrían desencadenar desequilibrios ecosistémicos incontrolables para exacerbar los daños causados a causa de los cultivos transgénicos.

"Todas las corporaciones que dominan el negocio mundial de los transgénicos están invirtiendo en nanotecnología", dijo Silvia Ribeiro, del Grupo ETC, en un artículo publicado en el diario mexicano La Jornada en 2004.
"Monsanto tiene un acuerdo con la empresa nanotecnológica Flamel para desarrollar herbicida Roundup en una nueva formulación en nanocápsulas… Pharmacia (ahora parte de Pfizer), tiene patentes para fabricar nanocápsulasde liberación lenta usadas en 'agentes biológicos como fármacos, insecticidas,fungicidas, plaguicidas, herbicidas y fertilizantes'. Syngenta patentó la tecnología Zeon, microcápsulas de 250 nanómetros que liberan los plaguicidas que contienen al contacto con las hojas. Ya están a la venta con el insecticida Karate, para uso en arroz, pimientos, tomates y maíz. Syngenta también tiene una patente sobre una nanocápsula que libera su contenido al contacto con el estómago de ciertos insectos."
Según el Grupo ETC, existe "un amplio espectro de actividades de investigación y desarrollo, que van desde las semillas atómicamente modificadas, nano sensores para agricultura de precisión, plantas diseñadas para producir nano partículas metálicas, nano vacunas para los criaderos de peces, nano códigos de barras para monitorear y controlar los productos comestibles y mucho más.” ¿Y los riesgos?

Nanotoxicidad

¿Pueden las nanopartículas afectar la salud humana? Tan temprano como 2001 científicos del Centro de Nanotecnología Biológica y Ambiental de la Universidad de Rice en Estados Unidos advirtieron que las nanopartículas se acumulan en los hígados de animales de laboratorio. Esto significa que estas partículas pueden recorrer la cadena alimenticia y acumularse de esa manera en los tejidos de animales y humanos. Dos años después, un estudio publicado en la revista científica Nature demostraba que las nanopartículas pueden ser absorbidas por las lombrices y otros organismos del suelo.
Investigaciones realizadas por la inmunóloga francesa Silvana Fiorito demuestran que las células reaccionan a la entrada de partículas foráneas si son de escala micrométrica (un micrómetro es mil nanómetros o una milésima de milímetro) pero no reaccionan a partículas nanométricas aunque sean de la  misma sustancia. "La capacidad de evadir el sistema inmunológico puede ser deseable para suministrar medicamentos, pero ¿qué pasa cuando tocan a la puerta nanopartículas no invitadas?", advierte el Grupo ETC. En el año 2005 salieron a luz varias informaciones preocupantes sobre los impactos de las nanopartículas:nanorobots

* El National Institute of Occupational Safety and Health de Estados Unidos anunció que encontraron daños significativos en el ADN del corazón bacterias de ratas que fueron expuestas a nanotubos de carbono.

* En el mes de marzo el Consejo Asesor del Presidente Bush sobre Ciencia y Tecnología publicó un extenso informe sobre la nanotecnología que presenta serias interrogantes. El documento advierte que los consumidores ya están expuestos a nanopartículas en productos como crema para el sol y loción para bebés, pero que prácticamente no se está haciendo investigación alguna para averiguar lo seguras que son, y que la nano-industria está prácticamente al garete y sin reglamentación alguna.

* Un estudio de la NASA determinó que la inyección de nanotubos de carbono provocaron daños significativos en pulmones de ratones. Los investigadores dijeron que la dosis inyectada era equivalente a 17 días de exposición de un trabajador en una nanofábrica.

* Científicos de la Universidad de Rochester reportaron que conejos que inhalaron nanoesferas de carbono mostraron un aumento en la susceptibilidad a formar coágulos sanguíneos.

* En la reunión de la Asociación Química de Estados Unidos se presentó un informe que muestra que las nanopartículas de carbono se disuelven en agua, en contradiccion con lo que se creía, y que aún en concentraciones muy pequeñas son tóxicos para las bacterias del suelo. Según el Grupo ETC, "en años venideros, científicos crearán nuevos elementos y quizás reestructurarán y combinarán elementos en modos que no podemos imaginar hoy. Son imposibles de calcular las posibles implicaciones socioeconómicas y ambientales de nuevas formas de materia- materiales nunca antes vistos en la tierra."

"Los gobiernos y la industria han permitido que nano-productos entren al mercado en la ausencia de debate y supervisión por parte de autoridades reglamentadoras", dijo Hope Shand, del Grupo ETC, en entrevista con el diario puertorriqueño El Nuevo Día. "Sobre 475 productos con partículas de nanoescala, invisibles, sin reglamentación ni etiquetado, ya están disponibles comercialmente- pero ningún gobierno ha desarrollado un régimen regulatorio para nanotubosatender el asunto de la nanoescala."

Shand agregó que "sólo existe un puñado de estudios toxicológicos sobre nanopartículas artificiales, pero parece que las nanopartículas como tal son más tóxicas de versiones más grandes del mismo compuesto debido a su movilidad y su reactividad aumentada."

"Las tecnologías del siglo XXI- genética, nanotecnología y robótica (GNR)-son tan poderosas que pueden dar lugar a nuevos tipos de abusos y accidentes" estas tres tecnologías "representan una amenaza distinta de otras tecnologías que han venido antes", ya que los nanobots y los organismos transgénicos pueden autorreplicarse. "Una bomba sólo puede estallar una vez. Pero un bot se puede convertir en muchos, y rápidamente salirse de control."
¿Qué pasa si no se puede detener a los nanobots? ¿Qué implicaciones tiene esto para los planes militares y el terrorismo, especialmente el terrorismo de estado? El propio poder de la nanotecnología de hacer todas las cosas físicas, visibles e invisibles, en forma barata e inagotable, es también la mayor amenaza que conlleva."

Nanopatentes

Y encima de esto, hay riesgos que son de naturaleza social y política. La nanotecnología está encaminada por la misma ruta que la biotecnología en lo que se refiere a la patentación de materiales de la naturaleza. La carrera por las nanopatentes ya anda a todo furor: entre 2000 y 2003, el aumento de patentes nanotecnológicas otorgadas por la Oficina de Marcas y Patentes de
Estados Unidos aumentó 50 por ciento, llegando en 2003 a 8,630.
"Nunca antes habíamos presenciado un uso tan vasto de un instrumento de apropiación monopólica como las patentes nanotecnológicas", observa Ribeiro. "Quienes creen que la nanotecnología puede tener usos benéficos, como hipotéticos ahorros de energía y de recursos, o aplicaciones médicas, o aún más, ilusorio, que 'beneficiará a los pobres', deberían repensarlo frente a este panorama. Baste ver cómo las trasnacionales farmacéuticas se comportan con las necesidades de salud pública, sobre todo en el tercer mundo, controlando patentes que no cubren ni una nanofracción del alcance de éstas."
Los alimentos transgénicos causaron tambien un monopolio a través de la tecnología terminador, haciendo estériles las semillas para crear dependencia de insumos y material genético modificado. ¿Sucederá lo mismo con los actuales inventos nanotecnológicos?
Ninguna campaña activista detendrá la nanotecnología, ya es demasiado tarde para eso. Se usará para bien o para mal y va a revolucionar todos los aspectos de la economía mundial y la vida humana, nos guste o no. La alteración de las leyes naturales tanto en los seres vivos como en la materia, es el principio del fin del equilibrio planetario.

Tica desarrolló técnica para abaratar nanotubos de carbono
Jeannette Benavides, investigadora de la NASA
Publicado en el periodico La Nación
El material, más fuerte que el acero, pasaría de costar $500 a $1 el gramo
Empresa estadounidense ya aplica la técnica en la industria

Debbie Ponchner
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¿Se imagina tener un automóvil con carrocería sumamente liviana, pero que a su vez sea más fuerte que el acero? Y, ¿un fármaco capaz de irradiar y acabar con las células cancerígenas sin perjudicar el tejido sano a su alrededor?
Esos son solo dos de los múltiples sueños que han surgido desde el descubrimiento de los nanotubos de carbono por parte del ingeniero japonés Sumio Iijima, hace 15 años.
Las diminutas estructuras en las que los átomos de ese elemento se unen para dar origen a minúsculos tubos –de un diámetro equivalente a la cincuentava parte del grosor de un cabello– dan origen a un material con magníficas características como una fortaleza mecánica superior a la del acero o la misma conductividad eléctrica del cobre.
Sin embargo, el alto costo de la fabricación de esas diminutas moléculas tubulares de carbono –de unos $500 por gramo– ha impedido que los nanotubos salgan de los laboratorios científicos y se comercialicen.
Ahora una técnica para la fabricación de esas estructuras, desarrollada por la química costarricense Jeannette Benavides Gamboa, podría cambiar dramáticamente esa realidad.
En su laboratorio en el Centro Espacial Goddard de la NASA, en Maryland, Estados Unidos, Benavides lleva seis años perfeccionando un método que permite confeccionar los nanotubos de carbono sin utilizar un metal como catalítico en el proceso.
El resultado es un “polvillo” donde hay millones de nanotubos que, a diferencia de aquellos creados por la técnica tradicional, no tienen rastro de metal en su estructura, son solubles y su producción puede llegar a costar tan solo $1 el gramo.
La técnica, desarrollada en colaboración con Henning Leidecker, fue patentada por la NASA.
Ahora la licencia de la patente fue concedida a la empresa Idaho Space Materials, en Boise, Idaho. Allí la técnica artesanal de Benavides ha pasado a aplicarse a escala industrial.

Revolución nanotecnológica.

Según explicó la investigadora a La Nación, Idaho Space Materials puede producir unos 50 gramos de nanotubos de carbono cada hora, una escala industrial que permitirá dotar a decenas de centros de investigación del valioso material para que evalúen sus características y lo apliquen en sus experimentos.
Los nanotubos de Benavides son peculiares. El hecho de que son solubles en acetona y alcohol pronostica que se podrán agregar en forma homogénea a un polímero, como un plástico, brindándole la fortaleza que se busca.
Por su parte, la ausencia de metal en su estructura augura que podrían usarse en forma segura en aplicaciones biomédicas.
Aunque Benavides confiesa que no tiene una “bola de cristal”, ella estima que en un año, cuando muchos de estos centros terminen sus evaluaciones, será posible que su técnica llegue a la industria manufacturera y los nanotubos de carbono estén presentes en objetos que rodean nuestra cotidianidad.
Idaho Space Materials comercializa los nanotubos a $350 el gramo, pero Benavides aclaró que la NASA no otorgó la licencia en exclusiva, así que otras industrias pueden comprar la patente y desarrollar el material a un menor costo.
Por ejemplo, dice Benavides, una empresa como General Motors podría desarrollar sus propios nanotubos de carbono para confeccionar la carrocería de sus autos.
La científica costarricense recibirá regalías del uso de la patente, pero asegura que no obtendrá una fortuna con eso.
Benavides destacó, en cambio, que para ella el buen uso que se haga de su tecnología, sobre todo las aplicaciones biomédicas, es recompensa suficiente.

Fuentes y enlaces:
PRACTIK.
ASOCIACION CHAMANICA Y ECOLOGICA DE COLOMBIA.

Periodico La Nación de Costa Rica/ www.nacion.com
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  • Visto: 2019

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Cámara : Kodak C330( 4 Mega Pixeles )

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