Grandes retos del siglo XXI

Héctor Vasconcelos

• Editorial: UNAM, Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial
• Año: 2018
• ISBN:
  9786070252587
• Categoría: Politics & International Relations
• Categoría: Essays in Politics & International Relations

El poeta, escritor y ensayista Octavio Paz no pudo haber definido el futuro de forma más acertada, al asegurar que lo único previsible es que es impredecible: "El futuro que se prepara no se parece al que pensó y quiso nuestra civilización. Ni siquiera podemos afirmar que tenga parecido alguno: no sólo ignoramos su figura, sino que su esencia consiste en no tenerla. Situación única: por primera vez el futuro carece de forma...".A pesar de que no sabemos qué va a traer el porvenir, es posible analizar el presente a partir de fenómenos del pasado para encontrar estrategias que permitan afrontarlo. Bajo esta premisa un grupo de intelectuales, científicos y académicos, coordinados por el maestro Héctor Vasconcelos participaron en el coloquio Grandes retos del siglo XXI, cuyas ponencias se reunieron en el volumen homónimo editado por la Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial de la UNAM y presentado recientemente.

NANOTECNOLOGÍA
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LA NANOTECNOLOGÍA, REVOLUCIÓN TECNOLÓGICA DEL SIGLO XXI

Sergio Fuentes Moyado^*

INTRODUCCIÓN

La nanociencia y la nanotecnología son dos de los principales ejes de innovación en el siglo XXI, que ofrecen grandes beneficios para la sociedad. Estudios realizados por gobiernos e instituciones ponen de manifiesto que se esperan grandes avances científicos y tecnológicos basados en la habilidad de controlar a la materia a la nanoescala. Se puede decir que la innovación debida a la manipulación a la escala nanométrica abarcará la gran mayoría de áreas que tienen un impacto directo en la manera en que vive la Sociedad actual. Se esperan mejoras en salud y tratamiento de enfermedades, en sistemas alternos de energía, en protección al medio ambiente y cambio climático; también se espera mayor producción y alargamiento de la vida de los alimentos, vestidos que repelen la suciedad y que evitan el crecimiento de hongos y bacterias, computación de ultra alta capacidad de almacenamiento y gran velocidad, construcción de casas y edificios más resistentes y más ligeros y con paredes que evitan que se adhiera el polvo, sólo por mencionar algunas de las innovaciones importantes.

Algunos estudios técnico-económicos realizados por empresas especializadas revelan que las inversiones en el área de nanotecnología por parte de los gobiernos de los países avanzados y las empresas líderes son muy cuantiosas, y se justifican por el hecho de que se esperan grandes avances científicos y tecnológicos.

El que nuestro país pueda participar en este nuevo campo es un reto que requiere de un esfuerzo enorme en ciencia y tecnología, a través de la formación de los recursos humanos adecuados, el equipamiento de los laboratorios de investigación y su aprovechamiento eficiente, el financiamiento de proyectos de gran envergadura, la colaboración multidisciplinaria y la vinculación con las instituciones gubernamentales y la industria. Los resultados dependen de que se combinen estos factores de la manera adecuada. La integración de estos esfuerzos permitirá alcanzar los objetivos de generar innovación que impulse el desarrollo económico y el bienestar de la población.

Desde el punto de vista académico, se puede mencionar que los laboratorios de investigación mexicanos están siguiendo muy de cerca los descubrimientos realizados en el mundo. Con financiamiento de Conacyt y de las instituciones educativas como la UNAM, el IPN, la UANL, entre otras, se han realizado inversiones para formar laboratorios especializados en nanotecnología en diferentes partes del país. En el aspecto gubernamental se están realizando reuniones y acuerdos con países como Estados Unidos y organismos de comercio como la oecd, para integrarse en el contexto mundial de la legislación y el intercambio comercial de las nanotecnologías.

En la perspectiva de las empresas que desean tener ventajas competitivas, existe también un gran interés en desarrollar nuevos productos que los ubiquen de manera preponderante en el mercado. En algunos sectores como el de cerámicas y pisos, cemento y sus derivados, polímeros y plásticos de especialidad, papel, computación, almacenamiento de datos, ya se están elaborando proyectos para incorporar nanotecnología en sus productos y procesos. En Nuevo León se ha creado una incubadora de nanotecnología y un clúster de nanotecnología que están impulsando los proyectos de la industria en este campo.

En cuanto a producción y comercio mundial, los nuevos desarrollos de la nanotecnología implican, como cualquier actividad humana, algunos riesgos, y por lo tanto se deben tomar precauciones para que se desarrollen las medidas de regulación y protección adecuadas, al mismo tiempo que la comercialización. El uso de las nanotecnologías se puede reglamentar a través de normas y regulaciones, como se ha hecho en un gran número de tecnologías que se han incorporado a la vida diaria.

ANTECEDENTES

Las propiedades de la materia relacionadas con el tamaño se conocen desde hace muchos siglos. Se han utilizado partículas muy pequeñas en la preparación de colorantes para vidrio (catedrales), cerámicas (arabes) o en el color azul maya característico de nuestra cultura precolombina. Asimismo, desde hace tiempo se han aplicado nanoestructuras como catalizadores, adsorbentes, bactericidas, etcétera; sin embargo, no se tenía plenamente identificado el concepto de cambio de las propiedades de la materia sólida que se generan al disminuir su tamaño.

El descubrimiento del microscopio de tunelamiento de electrones en 1986 por Binnig y Mueller, abrió la puerta a la identificación y manipulación de los átomos en una superficie conductora. De esta manera se identificaron los arreglos de los átomos en la superficie y pudieron ser ordenados para formar palabras. El desarrollo de otras tecnologías de observación y análisis de la estructura atómica, como el microscopio electrónico de transmisión con haz de iones enfocados, filtros omega, corrección de aberración, etcétera, coadyuvaron a entender las propiedades de la materia a la nanoescala. De gran importancia para la nanotecnología fue la creación de supercomputadoras que permitieron modelar nanoestructuras relativamente complejas y el desarrollo de un gran número de métodos de síntesis de nanopartículas y de nanoestructuras, utilizando técnicas de sol gel, microemulsión, autoensamblado y coprecipitación, entre otras.

El rápido avance de las nanociencias en los noventa, llevó a que se realizara en Estados Unidos un análisis de las posibilidades de que esta nueva área de la ciencia generara innovación competitiva que se tradujera en un beneficio para la sociedad. Esto dio lugar a la Iniciativa Nacional de Nanotecnología, anunciada por el presidente Clinton en el año 2000 y que otorgó financiamiento dedicado a fortalecer las actividades de investigación, formación de recursos humanos y desarrollo de tecnología, que produjeran innovaciones aplicables a mediano y largo plazo.

La visión de una nueva revolución tecnológica en el siglo XXI basada en las aplicaciones de la nanotecnología se extendió rapidamente, y otros países o regiones diseñaron sus propios proyectos de desarrollo de la nanotecnología. Japón, Europa, India, e incluso naciones latinoamericanas como Brasil y Argentina, fueron incorporándose en los siguientes años a ese impulso de generar innovación y competitividad con base en el control de las propiedades de la materia a la nanoescala.

Los avances de la nanotecnología, como cualquier actividad humana, no están exentos de riesgos, y por lo tanto se debe tener precaución para que se desarrollen al mismo tiempo que la comercialización y las medidas de regulación y protección adecuadas. El riesgo es un factor que estamos acostumbrados a incluir en nuestras actividades diarias. Se sabe que todos los días, desde que nos levantamos, estamos expuestos a riesgos, ya sea por la actividad que realizamos o por la exposición a sustancias que ponen en peligro nuestra salud. Por ejemplo, al tomar un baño o al salir a correr al parque podemos sufrir caídas; asimismo, al usar desodorantes, aromatizantes e insecticidas estamos utilizando sustancias tóxicas que afectan nuestro organismo o a la naturaleza. Otros riesgos a los que estamos acostumbrados son el uso de la estufa de gas o de aparatos eléctricos, o a la conducción de un automóvil. En este último caso, aumentamos de manera voluntaria los riesgos cuando ingerimos alcohol, utilizamos el celular, vamos a exceso de velocidad o volteamos a ver a alguien muy atractivo.

Por lo tanto, se deben diseñar estrategias que permitan determinar las medidas que regulen la producción de nanomateriales, así como su uso y disposición. Este trabajo ya se realiza en otras regiones del mundo y conviene involucrarse en su desarrollo, aun cuando las visiones pueden ser diferentes en cada caso. En la actualidad, México participa con especialistas de Estados Unidos para definir las reglamentaciones en nanotecnología, coordinadas por el Centro Nacional de Metrología (Cenam).

ESTADO ACTUAL DE LAS NANOCIENCIAS EN EL PAÍS

El estudio de partículas de muy pequeño tamaño y sus aplicaciones se realiza en el país desde finales de los años setenta, antes aun de que se identificara el campo de investigación como nanociencias, lo cual se llevó a cabo a principios de los noventa. Se ha investigado la síntesis, la caracterización y la aplicación de pequeñas partículas metálicas, se han modelado clústers o aglomerados de baja dimensión y se ha caracterizado la estructura y composición de las superficies sólidas. Los principales grupos de investigación se desarrollaron en las áreas de física, química y ciencia de materiales, en instituciones como el Instituto de Física y la Facultad de Química de la UNAM, el Instituto Mexicano del Petróleo, la Universidad Autónoma Metropolitana, el Instituto de Ciencias de la Universidad Autónoma de Puebla y el Cinvestav.

Existen estudios de la situación de las actividades y los actores que juegan un papel preponderante en nanociencia y nanotecnología (NyN) en el país. Se han identificado los grupos de investigación, las redes existentes, las temáticas principales, los centros dedicados, las instituciones que imparten licenciaturas y posgrados, las empresas que están desarrollando productos, los clústers e incubadoras formadas, así como los recursos humanos involucrados.

También se ha identificado que hay aproximadamente 50 instituciones que realizan investigación en nanociencias. Existe presencia de la temática en universidades de la frontera norte, como Baja California, Sonora, Chihuahua, Ciudad Juárez, Coahuila, así como en la frontera sur (Universidad Autónoma de Chiapas, Instituto Tecnológico de Cancún), pasando por Oaxaca, Tabasco, Nayarit, Hidalgo, Aguascalientes. Los únicos estados en los que por el momento no se han identificado grupos de investigación son Guerrero y Tlaxcala, pero no hay duda de que en un futuro muy próximo se integren al desarrollo de grupos en nanociencia y tecnología.

Las principales instituciones en relación con el número de artículos de investigación publicados son la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), el Instituto Politécnico Nacional (IPN), la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) y los centros Conacyt; le siguen el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) y algunas universidades estatales, como la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), la Universidad de Sonora (Unison) y la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ). Existen universidades privadas que también contribuyen significativamente en la temática nano, como la Universidad de las Américas (UDLA) y el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM).

Hay desde hace varios años redes de investigación formadas de manera institucional, como la de Red de Grupos de Investigación en Nanociencia y Nanotecnología (Regina) de la UNAM, la Red de Nanociencias de la UAM y la Red de Nanociencias y Microtecnología del IPN. En estas redes se agrupan físicos, químicos e ingenieros que colaboran en proyectos de investigación para resolver un problema de manera multidisciplinaria. En las dos primeras participan principalmente científicos, mientras que en la red de la UAM, además de ellos, se han incorporado investigadores del área social y especialistas de diseño que abordan la temática nano desde otros aspectos como la percepción, la educación y el juego. En tiempos recientes se han sumado a la temática nanociencias y nanotecnología, grupos de biotecnólogos que están abriendo un campo de convergencia de bionano, en el cual se logran efectos sinérgicos entre ambas disciplinas.

El interés de la industria nacional en el desarrollo de nuevos productos que incorporan nanomateriales se pone en evidencia a través de los apoyos que solicitan a Conacyt. La industria del cemento, de los plásticos, de polímer...

Índice

• PRÓLOGO
• CIENCIA ____________________
• NANOTECNOLOGÍA ____________________
• LA NUEVA BIOLOGÍA ____________________
• NEUROCIENCIAS ____________________
• CIBERNÉTICA ____________________
• CIENCIAS DE LA TIERRA
• CIENCIAS DE LA COMPLEJIDAD
• CIENCIAS SOCIALES ____________________
• POBREZA ____________________
• MIGRACIONES ____________________
• CAMBIOS EN LA CULTURA ____________________
• GLOBALIZACIÓN, REGIONALISMOS, NACIONALISMOS ____________________
• NUEVA CONFIGURACIÓN MUNDIAL ____________________
• TERRORISMO Y NARCOTRÁFICO ____________________
• AVISO LEGAL