México D.F. Martes 17 de agosto de 2004
Nanotecnología, nanocomputadoras y otras...
pequeñeces
En puerta, una nueva clase de nanorrobots,
producción industrial y alucinantes aplicaciones bélicas
La próxima revolución industrial viene
a escala nanométrica
Cuauhtémoc Valdiosera
EIU/Infoestratégica
La capacidad de asombro siempre se ve rebasada por el
incontenible avance tecnológico, que día con día estamos
experimentando en todos los campos del conocimiento, en una auténtica
implosión de comienzos de milenio, como ocurrió hace más
de 100 años en las postrimerías del siglo XIX, cuando invenciones
transformadoras como el teléfono, el automóvil, la electricidad
y la aviación cambiaron nuestras vidas y la forma de relacionarnos
y producir conocimiento.
Hoy,
en los albores de este milenio, un conjunto de nuevas tecnologías
concebidas a escalas nanométricas parecen anunciar lo que será
la próxima revolución industrial, la de la manufactura molecular
y la de la manipulación de átomo por átomo para crear
nuevas estructuras, materiales y componentes que nos llevarán a
los asembladores* universales, las nanocomputadoras, los nanorrobots, las
máquinas autorreplicantes y toda una nueva generación de
productos.
Para comprender el impacto futuro de las nanotecnologías
debemos ubicar la escala del nanómetro, que es igual a un billonésimo
de metro (o una mil millonésima parte) mucho, mucho más pequeño
que un milímetro o una micra, ya en los ámbitos de los átomos
y las moléculas.
Si pudiéramos ampliar una pelota de beisbol al
tamaño de la tierra, los átomos se harían visibles
y serían como uvas; si juntáramos 10 de ellas en línea,
eso equivaldría a un nanómetro.
A través de las nanotecnologías el hombre
manipulará las estructuras atómicas para crear, literalmente,
nuevas formas moleculares, así como máquinas de proteína
y estructuras complejas que serán 30 veces más ligeras que
el acero y 60 veces más resistentes, una nueva clase de diamantes,
nanomáquinas de moléculas y de células vivas, máquinas
de síntesis de genes, sistemas moleculares electrónicos o
biochips que nos llevarán a las biocomputadoras, millones de veces
más chicas que las actuales, con billones de bytes almacenados en
una computadora nanomecánica que cabe en el espacio ocupado por
una bacteria (una micra) y que es cientos de miles de veces más
rápida que las que conocemos; memorias de DNA que en el equivalente
a un cubo de azúcar son capaces de almacenar 10 petabytes que son
10 millones de billones de bytes.
Toda una nueva clase de nanorrobots con capacidad de autorreplicación,
dirigidos a funciones específicas como la de máquinas anticancerosas,
para la producción industrial de nuevos desarrollos biotecnológicos,
productos descontaminantes y, por supuesto, alucinantes aplicaciones bélicas.
Asimismo, veremos el auge de los desambladores** universales,
que por medio de la ingeniería en reversa sintetizarán todos
los compuestos a través del modelado molecular y el diseño
atómico, en un novedoso proceso de síntesis.
El futuro será uno, dominado por las nanoestructuras,
la nanoelectrónica, la computación cuántica, la nanoproducción
y otras pequeñeces.
Aparte de la creación de materiales ligeros y resistentes,
la manipulación atómica nos permitirá nuevos medicamentos,
tecnología espacial, nanomecanismos de proteína y DNA que
serán programados para desarrollar moléculas complejas y
manipuladores multifuncionales para la arquitectura a escala nanométrica.
Ciencia ficción del enlace entre química
e ingeniería
La nanotecnología es el fruto del matrimonio de
la química y la ingeniería, y su truco es la manipulación
individual de átomos para ponerlos exactamente donde queremos y
para lo que queremos.
Así será posible contar con bienes consumibles
autofabricados por estructuras nanométricas; supercomputadoras no
más grandes que una célula humana; medicinas por medio de
nanorrobots diseñados para curar un cáncer, que se beberán
con una limonada y se desecharán por la orina; manufacturas con
menos contaminación; personas viajando en una nave espacial no mayor
ni más cara que un carro actual; coches Cadillac de 70 kilos de
peso, etc.
Ciencia ficción, eso parece, pero es una auténtica
realidad que impactará y marcará de forma definitiva este
milenio y cuyos orígenes se remontan al 29 de diciembre de 1959,
cuando en una memorable plática en la reunión anual de la
Sociedad Americana de Física, realizada en el Instituto de Tecnología
de California, el célebre físico Richard Feynmann, autor
de la teoría de la electrodinámica cuántica, que le
mereció el Premio Nobel, planteó la posibilidad de llegar
a manipular átomos sin violar las leyes físicas de los quantos
y dando así posibilidad a las futuras nanotecnologías.
Pero es hasta 1986 que Eric Drexler publica su clásica
obra: La ingeniería de la creación: la próxima
era de la nanotecnología, donde se hacen los planteamientos
fundamentales y se proponen los campos de acción de las nanotecnologías.
En 1992 publicaría su monumental Nanosistemas: maquinaria, manufactura
y computación molecular.
Experimentos
paralelos son realizados por empresas como IBM, donde logran poner su logo,
formado por 35 átomos de xenón, que son acomodados por medio
de un rayo con base en iones, hazaña que emulan los japoneses manipulando
átomos para la creación de figuras de nivel nano.
La Universidad de Oxford desarrolla tecnologías
para el uso de rayos iónicos para crear nanoestructuras y arquitecturas
electrónicas atómicas.
Otras instituciones como el Centro de Investigación
AMES de la NASA ofrecen ya un postdoctorado en nanotecnología computacional
y la NASA y la Universidad de Stanford ofrecen otro postdoctorado en nanomateriales.
Así surge hace dos años la primera empresa
dedicada a las nanotecnologías moleculares: Zyvex, con sede en Texas,
y que realiza actividades intensas para el desarrollo del primer asemblador
para su uso en modelado molecular, computación cuántica,
nanoelectrónica y nanomateriales, calculando que en un periodo de
cinco años a 10 años estará disponible para su comercialización.
La Universidad del Sur de California (USC) impulsa los
trabajos en su laboratorio para robots moleculares, y lo propio hacen instituciones
tan serias como el Lincoln Laboratory del MIT, la Universidad Rice, el
Oak Ride National Laboratory, el Instituto de Tecnología de California,
la Universidad de Singapur, el Instituto Foresight y el Instituto para
la Fabricación Molecular de la Universidad del Norte de Carolina.
Empresas como NEC, Toshiba, Fujitsu, Xerox, Sanyo y Sharp,
entre otras, aportan recursos para investigaciones en el campo de los biochips
y los sistemas electrónicos moleculares.
Como se ve, la cosa va bastante en serio y según
parece la nanotecnología será llamada la sexta revolución
industrial, después de las cinco anteriores: la de las herramientas
hace 2 millones de años; la de la metalurgia hace unos 3 mil 600
años; la del vapor, a fines del siglo XVIII; la de la producción
en masa en 1908, y la de la automatización en 1946.
Como profecía podemos aventurar que la séptima
revolución será la de las máquinas que se replican
y que tendrá lugar a partir del primer cuarto del siglo XXI.
Entre los productos de la nanotecnología que veremos
el próximo milenio tenemos:
- En 2005 surgirán los primeros chip RAM biológicos
con proteínas cristalinas de 10 GB.
- En 2005 también contaremos con el primer sistema
Braille a nanoescala.
- En 2010 estará ya disponible el primer DNA para
almacenamiento masivo con una capacidad de 10 petabytes.
- En 2025 se tendrá listo el primer manipulador
molecular multifuncional.
- En 2030 la primera nanomáquina anticancerosa
recorrerá los cuerpos humanos.
- En 2050 los primeros nanorrobots replicantes crearán
un espacio completamente equipado para su colonización por humanos.
Así como hemos podido ver en esta rápida
reseña, el de este milenio será un pequeño, pequeño,
pequeño, mundo.
* Asemblador: herramienta utilizada para el modelo y síntesis
molecular
** Desamblador: herramienta para el análisis y descifrado de
las estructuras moleculares
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