La historia de los nanomateriales y la nanotecnología
Los nanomateriales han existido en la naturaleza desde mucho antes de que los científicos llegaran siquiera a imaginarlos. La historia de la ciencia detrás de la nanotecnología y los nanomateriales es, sin embargo, relativamente corta.
Para manipular la materia a una escala tan pequeña, se han tenido que combinar los conocimientos de muchos ámbitos, como la física, la química, la biología y la ciencia de materiales.
Nanomateriales naturales
Nuestro planeta es una fuente importante de nanomateriales naturales. Los volcanes, los incendios forestales, las tormentas de polvo y la espuma del mar son procesos naturales que crean nanomateriales. Las plantas, los insectos e, incluso, las personas, también contienen muchas nanoestructuras. Por ejemplo, las hojas de la flor de loto se limpian por sí solas y repelen el agua gracias a sus nanoestructuras. Nuestros huesos también están formados por minerales nanoestructurados. Incluso el elemento esencial de nuestras vidas, nuestro ADN, es un nanomaterial.
Los nanomateriales también están presentes en el universo, por ejemplo, en el polvo cósmico y en el polvo lunar. Además, se han encontrado en meteoritos que han llegado a la Tierra.
Los nanomateriales en la historia antigua
Las personas utilizan nanomateriales desde hace más de 4 000 años sin llegar a comprender completamente la ciencia en la que se basan.
Muchos minerales de arcilla contienen nanomateriales naturales y se han utilizado durante milenios, por ejemplo, en la construcción, la medicina y el arte.
En estudios científicos recientes también se ha revelado que el tinte de cabello con base de plomo utilizado en el antiguo Egipto contenía nanocristales sintetizados de sulfuro de plomo.
Algunos objetos históricos deben su belleza a los nanomateriales. La copa de Licurgo es una copa de cristal romana del siglo IV que contiene nanopartículas de oro y plata que cambian de color en función de la iluminación. Las vidrieras que se encuentran en muchas iglesias medievales también exhiben colores brillantes gracias a los nanomateriales del interior del vidrio.
Nanotecnología: una ciencia moderna
En 1959, el físico Richard Feynman estableció los cimientos de la revolución de los nanomateriales. Sugirió que sería posible manipular la materia a nivel de átomos individuales y lanzó al mundo dos desafíos.
El primero era construir un motor eléctrico diminuto, si bien funcional, de solo 1/64 pulgadas cúbicas y el segundo era miniaturizar la página de un libro a una escala de 1/25000, suficiente para incluir toda la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler. Se necesitaron 26 años para superar ambos retos, pero este experimento mental inspiró el desarrollo de un nuevo ámbito científico.
Desde entonces, se han producido varios adelantos científicos que han dado lugar a la publicación de incontables artículos científicos, la comercialización de numerosos productos y la concesión de tres Premios Nobel por el trabajo en nanociencia y nanotecnología.
- Premio Nobel de Química de 1996: descubrimiento de los fullerenos, que demostraba que el carbono puede existir en una nueva forma anteriormente desconocida, hizo posible el descubrimiento de los nanotubos de carbono;
- Premio Nobel de Física de 2010: estudios sobre el grafeno, un material con un espesor de una sola capa atómica que puede utilizarse, por ejemplo, para aplicaciones electrónicas, energéticas y biomédicas flexibles;
- Premio Nobel de Química de 2016: desarrollo de máquinas moleculares que pueden dar lugar a una mayor miniaturización y a un desarrollo de nuevos materiales.
El desarrollo de una nueva ciencia o tecnología encierra tanto promesas como riesgos para la sociedad. Está en manos de la sociedad, incluidos la ciudadanía, los científicos, las administraciones y las empresas, ponerse de acuerdo en la mejor forma de desarrollar tales tecnologías, al tiempo que se minimizan los riesgos tanto para las personas como para el medio ambiente.