El valor de las pequeñas cosas
Dado que esto es un #blog sobre innovación, hoy os planteo una entrada que comienza con un experimento. No duele, ni causa traumas (creo), pero ilustra la perfección qué es eso de la nanotecnología. Poned la mano en la sien y arrancaos un pelo. También nos vale una pestaña o una ceja. Cuando lo tengáis en la mano, tratad de ver su diámetro.
Salvo que tengáis incorporada una retina de ciencia ficción en vuestro sistema ocular, os daréis cuenta de que prácticamente es imposible apreciar esa medida. Pues bien, el tema que nos ocupa trata de ver y manipular 100.000 unidades en ese grosor imperceptible a simple vista. Es decir, la nanotecnología o nanociencia es la capacidad de poder medir, manipular, organizar, entender, fabricar y controlar la materia en la escala nanométrica. Es decir, materiales que matemáticamente responden a una escala de 10 a la menos 9 metros. Pequeño, no. Lo siguiente.
Una vez repuesto del asombro, la pregunta es obvia: ¿qué necesidad hay de trabajar en una medida tan pequeña? La respuesta tiene bastante lógica. Y es que está demostrado científicamente que, a esa escala, los materiales presentan unas propiedades y comportamientos muy diferentes a los que presentan con dimensiones mayores. Es más, esas propiedades son únicas y, en muchas ocasiones, excelentes. Por lo tanto, se obtienen resultados imposibles de conseguir si trabajamos con escalas más grandes.
Grafeno.
Por ejemplo, hay materiales que tienen una conductividad eléctrica elevadísima únicamente cuando se trabaja a escala nano. Otros, multiplican sus capacidades térmicas. Incluso algunos, como el famosísimo grafeno, tienen la virtud de acumular varias de esas propiedades extraordinarias. Además de la conductividad eléctrica y de una gran respuesta térmica, el llamado “supermaterial” cuenta con unas excelentes prestaciones mecánicas o un magnífico efecto barrera.
Los que trabajamos con nanotecnología tenemos el reto de intentar transferir esas propiedades singulares a productos comerciales con escalas superiores. Es decir, introducimos estos nanomateriales a otros productos para conferirles nuevas o mejoradas funcionalidades, que en algún caso no se podrían obtener con materiales convencionales. Algo que ya se realiza con éxito en productos como las cremas solares, los procesadores informáticos o la composición de los neumáticos.
Dicho así, parece que son todo ventajas, pero, en realidad, estamos ante un campo de desarrollo realmente complejo. En primer lugar porque su manejo e integración en los diferentes medios no sigue pautas convencionales. Mezclar estos materiales con otros productos no es sencillo. Hacen falta técnicas específicas que aseguren su perfecta integración y su adecuado rendimiento.
Marina González Barriuso trabajando con el AFM.
Asimismo, al trabajar con nanoescala, es necesario un equipamiento específicamente indicado para este campo de investigación. Por ejemplo, en CTC disponemos del único microscopio de fuerza atómica (AFM por sus siglas en inglés) de la región. Se trata de un instrumento mecano-óptico capaz de detectar fuerzas del orden de los nanonewtons. Un elemento fundamental que facilita la caracterización y visibilización de muestras con dimensiones nanométricas y se puede emplear para determinar de propiedades mecánicas de los materiales, como fuerzas de atracción, repulsión, viscosidad, elasticidad y dureza.
Esta circunstancia, unida al trabajo y las capacidades del equipo de investigadores que dirijo en CTC, han situado al centro cántabro en una posición de referencia en el campo de la manipulación, manejo e integración de los nanomateriales para múltiples aplicaciones comerciales. Ahí es donde reside nuestro mayor expertise y en donde podemos ofrecer soluciones innovadoras más completas para que el tejido industrial sea más productivo y más sostenible. Como ejemplo, podemos mencionar el reciente trabajo para desarrollar una resina que mejora la resistencia de las piezas metálicas a la corrosión galvánica. Esta solución tecnológica, en la que se emplea la nanotecnología para optimizar las prestaciones del recubrimiento convencional, permite a SEG Automotive fabricar un nuevo alternador híbrido de impulso y recuperación.
Esta colaboración con SEG, que además se realizó en tan solo diez meses, no es el único proyecto de CTC en el que está presente la nanotecnología. También hemos diseñado un tejido ignífugo para Textil Santanderina, un hormigón hidrofóbico para Bathco o unos recubrimientos anticorrosivos, inteligentes y multifuncionales basados en pintura para Hempel.
Igualmente, dentro del proyecto europeo KrEaTive Habitat, hemos desarrollado un recubrimiento innovador que prolonga la vida útil del cemento, el mármol y los materiales compuestos instalados en exterior. De hecho, su principal característica es que agrupa en un solo producto la resistencia a los agentes externos como el agua, la luz y a la abrasión. Esta evolución permitirá conseguir materiales con un atractivo claro para su uso en mercados de más valor añadido relacionados con la Industria Creativa como la Arquitectura Singular o el Diseño.
Como veis, las aplicaciones y las posibilidades de la nanotecnología son prácticamente infinitas. De hecho, en los últimos 15 años, han surgido empresas que se dedican únicamente a la producción y venta de nano materiales para su uso en otras soluciones. Resinas, pinturas, cosméticas, neumáticos, electrónica… hasta el deporte tiene productos mejorados con nanotecnología. La consolidación de este campo científico y su progresiva incorporación a los diferentes sectores productivos no hace sino confirmar algo que ya apuntaba Antoine de Saint-Exupéry en “El Principito”. Y es que lo “esencial es invisible para los ojos”.
Manager Materiales Avanzados y Nanomateriales de CTC.
