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Patricio Jarpa

Ingeniero Comercial y MBA de la Universidad Gabriela Mistral. Socio y gerente general de Nanotec Chile.

Etiquetas: , , , , » Publicado: 20/02/2015

“Nuevas tendencias” de la nanotecnología en Chile

La bionanotecnología es un área que Chile puede desarrollar, aprovechando la diversidad biológica que posee nuestro país. Es hora de sacar ventaja a nuestras fortalezas.

En Chile los centros de investigación han dado saltos importantes en nanotecnología. Si bien todavía no podemos hablar de tendencias claras, sí podemos manifestar que los nuevos desarrollos tienen su enfoque por una parte en energía y medio ambiente, y por la otra en bionanotecnología.

Pero antes de abordar las nuevas tendencias en el área, es recomendable explicar qué es la nanotecnología. Básicamente la nanotecnología es la ciencia que estudia diminutas partículas de tamaño nano, es decir, una millonésima de un milímetro. Estas pequeñas nanopartículas y sus aplicaciones podrían cambiar la historia del área científica.

Volviendo a la idea principal sobre los nuevos desarrollos, hay que comentar que lo importante para países como Chile, donde tenemos claros problemas energéticos es una solución de energía solar masiva, más económica y eficiente con nanotecnología. También en el beneficio del medio ambiente se están desarrollando soluciones para convertir gases como NO2 o dioxido de nitrógeno (uno de los causantes de disminuir la capa de ozono) en gases menos contaminantes y posibles de reutilizar por la industria.

En cuanto a la bionantecnología sus usos son enormes. Desde aplicaciones para la cadena alimenticia, como para fármacos, donde una vez más un proceso biológico a escala nano puede convertirse en una herramienta mucho más competitiva y eficiente. Eso gracias a la nanotecnología.

La bionanotecnología también es clave para nuestro país, gracias a nuestra enorme riqueza de flora y fauna que es muy poco común en el mundo: recordemos que en Chile tenemos una diversidad biológica muy especial por nuestra misma geografía y clima, tenemos desiertos, bosques, volcanes, lagos, hielos, montañas y mares de aguas frías ricas en vida marina, entre otros aspectos. Toda esta riqueza lo es también al minuto de descubrir potenciales aplicaciones en bionanotecnología.

Es así, como en los próximos años y tal vez meses veremos aplicaciones que son producto de estos desarrollos a escala nano y que actualmente sólo son una idea o un proyecto sin concluir en manos de un científico motivado por una empresa privada, una universidad o con aportes de Corfo, o aportes extranjeros, pero lo que sí es seguro son desarrollos que tienen una excelente visión. La visión de aprovechar nuestras fortalezas y de asumir nuestras debilidades como país.

Comentarios del artículo: “Nuevas tendencias” de la nanotecnología en Chile - Publicado: a las 7:27 am

Etiquetas: , , , , , » Publicado: 23/09/2014

Los aportes de la nanotecnología a la lucha contra el cáncer

Investigadores de la Universidad de Texas están actualmente desarrollando una variedad de soluciones novedosas en la detección temprana y en el tratamiento del cáncer, tecnologías que estarán luego a disposición de la medicina comercial.

El hombre lleva alrededor de 30 años en una constante lucha contra el cáncer. Lamentablemente, esta lucha nos ha ganado, pero por el momento. Ahora, más que nunca hay esperanzas para combatir el cáncer gracias a la nanotecnología.

Básicamente la nanotecnología es la ciencia que estudia diminutas partículas de tamaño nano, es decir, una millonésima de un milímetro. Estas pequeñas nanopartículas y sus compuestos podrían cambiar la historia de esta enfermedad.

Algunas partículas de origen de óxido de hierro se pueden inyectar en el torrente sanguíneo y luego al hacer una imagen por resonancia magnética se verá de mejor calidad la atracción de estas partículas y detectar la propagación del cáncer desde su punto de origen hacia los ganglios linfáticos en el cuerpo.

Esto servirá para mejorar el diagnóstico de cánceres pélvicos, incluyendo el de próstata, vesícula y el cáncer cervical. El cuerpo maneja las nanopartículas de hierro de la misma forma en que maneja el hierro de las vitaminas y suplementos minerales.

Los investigadores están actualmente desarrollando una variedad de soluciones novedosas en la detección temprana y en el tratamiento del cáncer. En la Universidad de Texas, por ejemplo, han estudiado el fenómeno y su posible impacto.

Como toda nueva tecnología veremos si su costo será muy alto o no. Pero es interesante el dilema económico desde el punto de vista de cuánto ahorraremos en tratamientos si se puede detectar la enfermedad antes de que comience.

La realidad es que al momento de detectar el cáncer en una persona, éste ya ha estado allí por 10 ó 15 años antes. Pero no era factible de detectar y tampoco había tal vez razones para descubrirlo o diagnosticarlo. Estos investigadores han desarrollado un filtro de silicio nanométrico de 7 nanómetros capaz de filtrar biomarcadores o moléculas biológicas que son las que identifican al cáncer. La ventaja es que se podrá hacer con un simple examen de sangre y tempranamente.

En el tratamiento en sí, hoy ocurre que una terapia no necesariamente discrimina de las células buenas y las células malas. Es decir, un tratamiento puede ser dañino para las células buenas, lo que obviamente es necesario para destruir el cáncer. Lo que la nanotecnología aportará será un tratamiento dirigido y poco invasivo capaz de ir sólo a la destrucción del cáncer sin dañar células buenas. Esto se logra por ejemplo con nanopartículas metálicas de oro o que podrían ser de cobre y también discos porosos de silicio con moléculas en las cuáles se dirigen a la zona del tumor y desde afuera se aplica calor el cual calentará la nanopartícula destruyendo sólo la zona con células malas y no todo el alrededor.

Estas tecnologías estarán luego a disposición de la medicina comercial. Será sin duda un tremendo impacto contra el cáncer. Como toda nueva tecnología veremos si su costo será muy alto o no. Pero es interesante el dilema económico desde el punto de vista de cuánto ahorraremos en tratamientos si se puede detectar la enfermedad antes de que comience. El impacto social de la enfermedad en una familia y su tasa de mortalidad serán los factores que finalmente fijarán los precios.

Comentarios del artículo: Los aportes de la nanotecnología a la lucha contra el cáncer - Publicado: a las 7:19 am

Etiquetas: , , » Publicado: 17/07/2014

Nanotecnología al servicio del medio ambiente

Piense en soluciones basadas en la nanotecnología para enfrentar los derrames masivos de petróleo, ya que las técnicas de limpieza convencionales no son suficientes. Acá tiene un ejemplo de que la nanotecnología influye tanto “directa” como “indirectamente” en la calidad de vida y la sustentabilidad.

Desde la comunidad científica hasta las grandes compañías mundiales existen enormes esperanzas en el aporte de la nanotecnológicos al medio ambiente en procesos y aplicaciones para contribuir significativamente a la calidad de vida y la sustentabilidad. Efectos que veremos en el clima por el ahorro de materias primas, energía y agua, así como por la reducción de gases de efecto invernadero y residuos peligrosos.

La nanotecnología influye tanto “directa” como “indirectamente” en estos efectos, pero lo que está claro es que será tendencia y no moda.

Como ejemplos de los efectos “indirectos” se ha avanzado con la nanotecnología para transformar los materiales (nanomateriales) los que serán más resistentes y livianos, con lo cual el transporte de los mismos sería más económico y con ello menos contaminante. Así también hay nanocoatings capaces de proteger superficies y hacerlas resistentes a limpieza y manchas, con lo que ahorraremos en agua y energía.

Pero como ejemplo de efectos más “directos” tenemos nuevos nanomateriales que los científicos están trabajando en la solución de la nanotecnología para la limpieza de los residuos radiactivos, en particular el uso de nanofibras de titanato y nanocelulosa como absorbentes para la eliminación de iones radiactivos del agua. También en soluciones basadas en la nanotecnología para los derrames de petróleo, ya que las técnicas de limpieza convencionales no son suficientes para resolver el problema de los derrames masivos de petróleo.

¿Qué hacer con cobre en estos sectores? Así como existen los “súper conductores”, y esperemos el cobre participe en esa era, también existen los “súper catalizadores”.

El cobre es uno de los pocos metales que transforman el dióxido de carbono en hidrocarburos -petróleo, carbón y gas natural son hidrocarburos- con relativamente poca energía. Los electrodos de cobre pueden actuar como catalizador y convertir el CO2 en metanol, considerado uno de los combustibles menos contaminantes.

Los científicos están detrás de estos súper catalizadores de cobre, pero antes deben solucionar estabilidad y oxidación del metal.

Para lo anterior algunos científicos han desarrollado nanocompuestos que además, de cobre incluyen otro metal como el oro, para mejorar la estabilidad  y para resistir la oxidación y corrosión. Tema interesante para países mineros como Chile.

El hecho de utilizar oro no implica que los científicos lleguen a un catalizador no comercial. Por el contrario, parte de estas innovaciones es hacerlas real para el mercado. De hecho, los actuales catalizadores se hacen en base a platino y son comerciables.

Estas soluciones enfocadas a la industria (fábricas y a termoeléctricas) son una esperanza para su relación con el medio ambiente. Así el CO2 no sería liberado al medio ambiente, sino se vería obligado a fluir a través de un catalizador de cobre y convertirse nuevamente en combustible-metano que a su vez podría entonces alimentar a la turbina de generación de energía u otros procesos en la fábrica.

Comentarios del artículo: Nanotecnología al servicio del medio ambiente - Publicado: a las 8:16 am

Etiquetas: , , , , » Publicado: 12/06/2014

Los nuevos usos del cobre chileno

El cobre brinda conductividad y es antibacteriano. ¿Pero qué pasa si los transformamos a tamaño nano? Acá, hay todo un mundo por desarrollar.

El cobre vive un boom en su explotación bruta. Sin embargo, sus usos ya no se limitan a la conductividad en cables de cobre y sus componentes, tanto eléctricos como electrónicos.

Actualmente están despertando los reales nuevos usos del cobre, pero que a la vez son los más antiguos. Precisamente los hemos re-descubierto, porque los pioneros fueron algunas civilizaciones de indios que conocían las propiedades del cobre para almacenar agua en mejor estado y por más tiempo. Así es, el cobre permite liberar iones que son los encargados de atacar las membranas de bacterias evitando su formación, y además hongos y virus.

Hasta ahora nada nuevo, pero ¿qué pasa si los transformamos a tamaño nano? Es decir, una millonésima de un milímetro, de tal manera de mezclar estas pequeñas nanopartículas de todos los materiales que queramos.

En este caso sí hay mucho que descubrir, como las propiedades del cobre como un muy buen catalizador para lubricantes y explosivos, un catalizador de colágeno para cosméticos y un antimicrobiano invisible que puede estar todos los artículos que nos rodean.

Hace ya 14 años los israelíes inventaron y patentaron los calcetines de cobre pensando en sus fuerzas armadas y luego lo llevaron al mundo comercial. Hoy existen toallas, almohadas y ropa médica, entre otras cosas. Pero con la tecnología y la innovación en el diseño industrial pronto podremos ver el efecto del uso de estas nanopartículas en los lugares que nos rodean y que son de alto riesgo para la salud, como “manillas del transporte público“, en hospitales, artículos médicos y de cuidado personal, en pinturas, peinetas, escobillas de dientes, escobillas de uñas, billetes, esponjas, cremas para la piel, talcos anti olores, entre otros.

También hay una esponja que es una gran innovación desde el punto de vista práctico y técnico. Aquí la nanotecnología permite aplicar cobre en un material como el poliuretano y dejar así un producto diario con propiedades antibacterianas. Asimismo, se ha creado un gel higiénico que también contiene cobre y que permite mantener a las personas durante el día libre de gérmenes, gracias a su disminución de bacterias. Este gel no tiene alcohol, que es lo habitualmente utilizado para la higiene, y que es peligroso, irritante y reseca la piel. Y para su preparación,  se eligió cobre chileno.

En conductividad, también habrá mucho por descubrir, pues un cable a escala nano será más reactivo, diminuto, económico, más liviano y poderoso. Su velocidad de transmisión y resistencia será muy superior comparado con el cable tradicional. La nanotecnología está hoy investigando la mejor manera de masificar estos nuevos usos de los metales y sólo hay que esperar que el cobre esté dentro de las soluciones tecnológicas.

Comentarios del artículo: Los nuevos usos del cobre chileno - Publicado: a las 8:10 am

Etiquetas: , , , » Publicado: 16/04/2014

Energía al ritmo de la nanotecnología

Mientras discutimos sobre las políticas energéticas más adecuadas, o las soluciones más de largo plazo, la nanotecnología pasará por el lado rápidamente. En Chile hay un alto potencial para la energía solar y aquí es donde la nanotecnología sólo podría ayudar.

La nanotecnología es la ciencia que estudia el comportamiento de los materiales a escala nano, es decir, cuando hablamos de cosas demasiado pequeñas. Es como mirar la Tierra desde la luna y encontrar una cancha de fútbol, y con Alexis Sánchez, del Barcelona, en el área.

Sobre la energía, no hay nada que explicar, pero sí resaltar que es y será el problema del actual Gobierno, de los próximos y de todos los chilenos. Este conflicto es de soluciones lentas, no sólo por un problema político (en cuanto a política ambiental y política para la inversión), sino por lo lento de la inversión y lo lento de la construcción de soluciones. Tan sólo pregúntense cuánto demora la construcción de una represa,  luego de haber conseguido los estudios y los permisos correspondientes.

El alto costo y baja eficiencia de la energía solar la hacen poco atractiva. Pero la nanotecnología está proporcionando varias formas en las que podemos mejorar las celdas solares: hacerlas más baratas, más duraderas y listas para utilizarlas ampliamente.

Aquí es donde la nanotecnología sólo podría ayudar. Por ejemplo, en Chile hay un alto potencial para la energía solar, pero su alto costo y baja eficiencia lo hacen poco atractivo. Eso sí es más rápida de instalar, bajo impacto ambiental y no genera desperdicio. Y desierto con sol, nos sobra.

La nanotecnología está proporcionando varias formas en las que podemos mejorar las celdas solares: hacerlas más baratas, más duraderas y listas para utilizarlas ampliamente.

La próxima generación de celdas solares, (posibles gracias a la nanotecnología), son finas películas de celdas solares que son más fáciles de producir e instalar. Utilizan nano-materiales semiconductores (nano-tubos, nano-alambres y nanopartículas) recubiertas en un plástico conductor.  De hecho, son fabricadas mediante un proceso similar al de una impresora de inyección de tinta.

Comienzas con una tinta de nanopartículas semiconductoras  que se rocía sobre una superficie de papel metálico o plástico (no hay necesidad de hacerlo en cuartos especiales, simplemente imprimir, de manera natural, casi como se imprime un periódico). Podrían imprimir un rollo de una milla de largo (50,000 celdas solares), en unas cuantas horas con bajo costo y muy flexibles. Pero son materiales resistentes.

Estas láminas pueden ser incorporadas no sólo en un panel solar. Imaginen su mochila o  maletín: aquí está una foto de un bolso que tiene un cargador solar para su celular. O una fibra solar que sea tejida en las telas. Imagínense  cargar el celular en el bolsillo.

Hace unos meses anunciaron que también están desarrollando una celda solar de película delgada y transparente, incorporada en las ventanas de los edificios. Así, tendríamos edificios autónomos.

Existe el futuro y es cierto. Pronto veremos edificios cubiertos de nanoFilms que podrán filtrar temperaturas, tanto en verano como en invierno, ahorrando así energía en calefacción o aire acondicionado entre 48% y 71%. Antes sólo se hablaba de un 10% a un 30% como máximo, pero hoy está la nanotecnología.

Y ahora la pregunta es: ¿cómo lo hacemos para avanzar al ritmo de la nanotecnología? Mientras discutimos sobre las políticas más adecuadas, o las soluciones más de largo plazo,  pasará la nanotecnología por el lado tan rápido como Alexis Sánchez.

Comentarios del artículo: Energía al ritmo de la nanotecnología - Publicado: a las 8:00 am

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