El poder de lo diminuto

Publicado por "Muy interesante"

General Electric es uno de los gigantes de la nanotecnología, la ciencia de lo ultradiminuto que promete revolucionar la industria, la medicina, la seguridad y las energías alternativas. Nuestra corresponsal en EE UU, Ángela Posada-Swafford, ha tomado el pulso a las fabulosas investigaciones que se realizan en este centro.

“Primero averiguo qué necesita la gente. Después, procedo a inventarlo”, escribió Thomas Alba Edison después de inventar la bombilla incandescente. En la sede del Programa de Tecnología Avanzada de General Electric (GE), en la ciudad neoyorquina de Niskayuna, siguen la misma filosofía desde 1890, cuando Edison fundó la que hoy es la tercera empresa más grande del mundo. Su mayor aval: 66.578 patentes registradas. Por los pasillos blancos de su moderno edificio caminan miles de brillantes científicos que, junto con sus colegas en Múnich (Alemania), Bangalore (India) y Shangái (China), hacen realidad la frase de Edison.

GE está volcada en el desarrollo de tecnologías a dimensiones nanométricas. Recordemos que un nanómetro (nm) es la millonésima parte de un milímetro. A esta pequeñísima escala la materia da verdaderas sorpresas. Los más de 150 expertos que trabajan en el Laboratorio de Nanotecnología sacan a la luz las proezas ignotas de materiales que creíamos conocer a fondo y que dan a lo nano un potencial gigantesco. “Descubrimos nuevas propiedades que no sólo nos obligan a replantearnos algunas leyes de la física, sino que nos abren los ojos a capacidades que desconocíamos de las cerámicas y los metales”, dice Margaret Blohm, directora y fundadora del programa nanotecnológico de General Electric.

“Saber que una parte clave de tus conocimientos sobre un material está incompleta es una oportunidad de oro que ocurre una vez cada siglo”, dice la científica mientras prepara una solución de agua con virutas de óxido ferroso para realizar un experimento. “Cuando las virutas de hierro son grandes, si les pongo un imán encima, todas se agolpan en torno a este. Bien, pues ahora veremos lo que pasa si coloco en el agua partículas de 50 nanómetros, mucho más pequeñas que las virutas”. Blohm pasa el imán sobre esta nueva solución y sucede algo extraordinario: el agua negra se alza y forma una bola erizada con puntas cuyo tamaño varía con un ligero movimiento del imán. “¿Qué es esto? ¿Un sólido? ¿Un líquido? No. ¡Es algo que no habíamos visto nunca! Y sólo hemos cambiado el tamaño de las partículas. Es una nueva forma de materia”.

Esta nanosolución ya se usa en la industria –por ejemplo, para sellar dos superficies que rotan entre sí–, porque tiene todas las ventajas de los sólidos y los líquidos, y ninguno de sus inconvenientes. Pero el equipo de Blohm quiere ir más allá y reducir el tamaño de las bolitas férricas. Si lo logra, revolucionará la medicina de diagnóstico. “Buscamos partículas de 5 a 20 nm para usarlas como agentes de contraste en nuestros escáneres de resonancia magnética”, explica Blohm. El problema con las imágenes actuales es que, aunque muestran las estructuras de los tejidos, no permiten en muchas ocasiones determinar si son tumorales. De ahí que haya que practicar una biopsia”. “La ventaja que lo nano aporta a la imagen es su gran contraste, porque las partículas de hierro envían una señal magnética fortísima”, aclara Blohm. Y no sólo eso: “Cuanto más pequeñas son, más aumentan sus propiedades magnéticas. Además, se degradan en el cuerpo. Las partículas que se administran ahora miden unos 100 nanómetros –son grandes– y son absorbidas rápidamente por el hígado; por eso sólo se pueden usar para obtener imágenes de esta víscera. Para salvar esta limitación, estamos seleccionando nanopartículas de óxido de hierro que recubrimos con materiales biocompatibles con varios órganos. Así podemos ver imágenes a nivel molecular”.

Otro objetivo crucial de los expertos de GE es asomarse a la naturaleza. Esta y lo nano son sinónimos, según Blohm. “Tenemos mucho que aprender sobre el diseño en el mundo natural, como las patas de la salamanquesa, que funcionan como el velcro; las alas de la mariposa, cuyos colores cambian según su interacción con la luz; y la hidrofobia de las hojas del loto, que mantienen su superficie limpia”. Su extremo rechazo acuoso se debe a que están cubiertas por vellos nanométricos.

Cuando cae agua sobre este tapiz se forman gotas perfectamente redondas. Cada una de ellas se comporta como una bailarina sobre las puntas de sus zapatillas, que tocan una mínima parte del suelo. Como consecuencia, las gotas ruedan sobre la superficie vegetal y “arrastran la tierra que ensucia la hoja. No olvidemos que el loto vive en un terrenos embarrados. Es decir, la hoja se friega sola”, explica Blohm. Y añade: “Queremos replicar esta propiedad en sustancias que, aplicadas sobre una superficie, permitan la autolimpieza de esta. Nunca vi a mi gente tan emocionada con un producto, y es que sus aplicaciones podrían ser ilimitadas. La interacción entre un fluido y una superficie crea muchos problemas: la mugre recubre las turbinas de gas, el hielo se adhiere a los aviones, la suciedad mancha los parabrisas… Si lográramos mantener impolutos estos objetos, su rendimiento aumentaría drásticamente”.