El futuro visto a escala atómica

La nanotecnología se aplicará a multiples campos

La nanotecnología es la capacidad de trabajar al nivel de los átomos o agrupaciones de átomos, denominados moléculas, para fabricar estructuras y objetos que cuentan con nuevas propiedades y funciones como resultado del pequeño tamaño de las estructuras utilizadas. Las aplicaciones en campos como biomedicina y farmacología, industria energética, electrónica, informática y telecomunicaciones han popularizado esta tecnología que aún se encuentra en proceso de desarrollo en los laboratorios. Sin embargo, las posibilidades futuras que ofrece certifican su relevancia.

Describir cualquier cosa que se pueda medir en una escala nanómetro, es decir, la mil millonésima parte de un metro, es tarea de la nanotecnología. Jesús Clemente, responsable de soluciones para biociencias de IBM España y Portugal, añade: “Se trata de una rama de la ciencia cuyo objetivo es la creación de dispositivos a escala nanométrica, en la que los materiales se comportan conforme a las reglas de la física cuántica”.
La nanodimensión supone una barrera a la miniaturización progresiva de los dispositivos. Sin embargo, según apunta Clemente, “no basta con pensar en reducir las dimensiones de lo que ya conocemos, sino que es preciso innovar desde el principio, quizá partiendo de nuevos dispositivos y/o planteamientos”.
Con serios visos de convertirse en la tecnología estrella de las próximas décadas, abre el camino a la posibilidad de alterar la composición molecular de la materia y diseñar la distribución atómica como lo hace la naturaleza. Estamos ante la opción de diseñar y producir máquinas que sean capaces de construir edificios, detectar enfermedades, diseñar aviones o producir alimentos. Y es que la nanotecnología tiene potencial en muchos campos, desde la medicina y la cirugía, pasando por las Tecnologías de la Información, los alimentos, los vehículos, las técnicas de construcción de edificios y la manufactura de tejidos. Y ya empieza a interesar a gobiernos, inversores, empresas y científicos.
HP ha sido uno de los fabricantes que desde hace años ha reconocido el posible impacto de esta tecnología y está apostando fuerte por ella. Muestra de ello es la constitución en 1995 del grupo de investigación de ciencia, Quantum Science Research, sito en sus laboratorios de Palo Alto, cuyo director Stanley Williams ha explicado que “estamos llevando a cabo investigaciones en el campo de la electrónica molecular, con el objetivo de crear en el futuro dispositivos a nanoescala que puedan ser fabricados de manera económica y rentable”.
Por otro lado, IBM ha desarrollado varios proyectos utilizando nanotecnología avanzada. Y es que las aportaciones de IBM en este campo han sido variadas, como, por ejemplo, el microscopio de efecto túnel (Scanning Tunneling Microscope, STM), implementado en 1981 en los laboratorios de IBM en Zurich con el que se conseguían imágenes de superficies con resolución atómica, estudiar propiedades físicas de la materia en volúmenes de dimensiones nanométricas e incluso manipular átomos y moléculas individuales. En esta línea, Williams reconoce que “la electrónica molecular puede ayudarnos a la hora de penetrar en nuevos negocios en el futuro”. Y concluye: “siempre miramos hacia conceptos referentes a la ciencia fundamental, a las arquitecturas y a la capacidad de que cada pieza de investigación pueda convertirse en un dispositivo “fabricable” en el futuro. HP no es un fabricante de semiconductores, pero nuestro trabajo será valorado en el futuro, cuando la tecnología de silicio convencional alcance sus límites físicos”.


Cuando menos significa más
La nanotecnología al servicio de la Ley de Moore
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La evolución del tamaño y prestaciones de los microprocesadores también remite a la pauta de mayores capacidades en menor espacio. Y es que según explica Antonino Albarrán, director de tecnología de Intel Iberia, “el objetivo es construir dispositivos de entre 1 a 100 nanómetros”. Y es que la progresión pasa de la “antigua” generación de 0,13 micras a 0,09, es decir, 90 nanómetros, pese a que haya partes del procesador que midan aún menos, lo que abre la puerta a la nanotecnología. “Todos nuestros Pentium IV y Pentium Mobile Centrino ya incluyen tecnología de 90 nanómetros, lo que consigue que los transistores sean más rápidos, haya menor disipación y se pueda incluir un mayor número dentro de un mismo procesador”. Remite a la Ley de Moore, que vaticinaba que la potencia de los ordenadores se doblaría cada año y medio, reduciéndose el precio por unidad de potencia a la mitad.
En cuanto a las aplicaciones que ofrece la nanotecnología en diferentes campos, Albarrán se refiere algunos campos como la telemedicina o medioambiente. Desde hace no mucho se vienen utilizando redes de sensores inalámbricos para la investigación del hábitat de determinadas especies, como técnica no intrusiva. Asimismo, destaca los posibles usos que pueden tener los microprocesadores insertados en sensores u objetos que permitan detectar alteraciones en las constantes de una persona. Y en cuanto a las previsiones de futuro, “el número de nanómetros aún será menor, pasando de 65, que ya disponen algunos procesadores lanzados recientemente por Intel, a 45 y 15, en éste último caso se prevén para finales de la década”, según Albarrán. En cuanto a los beneficios generados, las ventajas son claras: es posible incluir más transistores dentro del mismo área de silicio, con lo que se consigue incrementar la velocidad y unidades de cálculo, en definitiva, más unidades funcionales, con lo que las prestaciones se multiplican. De hecho, “los procesadores Pentium IV de la familia 660-630 disponen de 169 millones de transistores, manteniendo estable el tamaño del chip en el que van insertados”.
Si se mantiene la regla máter del científico estadounidense Gordon Moore, cofundador de Intel, las perspectivas dictan un paulatino incremento de las capacidades de los microprocesadores, gracias a componentes de cada vez menores proporciones.


España, un referente a tener en cuenta
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El parque científico de Madrid y el Parc Cientific de Barcelona conjuntamente con la FECYT (Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología) celebraron el pasado mes de diciembre un “laboratorio de ideas” o Think Tank, denominado Spain NanoTechnology Think Tank 2004 (SNT32004). El objetivo no era otro que aglutinar a los diferentes agentes que intervienen en el proceso del sistema I+D+i en nanotecnología y ser capaz de constituir un núcleo desde el que establecer un foro permanente que permita aprovechar al máximo el conocimiento de los científicos, “buscando además puntos de colaboración concreta entre los investigadores de cada una de las disciplinas científicas y los diferentes sectores industriales”, según fuentes de FECYT. Estructurado en cinco grupos de trabajo, el Spain NanoTechnology Think Tank 2004, que tiene como objetivo la creación de un escenario de trabajo para el intercambio de ideas científicas, tecnológicas y empresariales, ha tratado las pr

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