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Nanorrobótica

La nanorrobótica es el campo de las tecnologías emergentes que crea máquinas o robots cuyos componentes están o son cercanos a escala nanométrica (10−9 metros).¹​²​³​ De una forma más específica, la nanorrobótica se refiere a la ingeniería nanotecnológica del diseño y construcción de nanorrobots, teniendo estos dispositivos un tamaño de alrededor de 0,1 a 10 micrómetros y están construidos con componentes de nanoescala o moleculares.⁴​⁵​ También han sido usada las denominaciones de nanobots, nanoides, nanites, nanomáquinas o nanomites para describir a estos dispositivos que actualmente se encuentran en investigación y desarrollo.⁶​⁷

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nanotecnología

1. nombre femenino

2. Tecnología que se dedica al diseño y manipulación de la materia a nivel de átomos o moléculas, con fines industriales o médicos, entre otros.

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La nanotecnología podría mejorar la eficacia de tratamientos contra el cáncer de mama y de colon, según un estudio realizado en Vall d'Hebrón.

La nanotecnología fue anticipada por el físico y divulgador Richard Feynman con esta intrigante frase: " hay mucho sitio al fondo ".

Desde la celebración de aquella charla en Caltech hasta hoy, la investigación ha logrado avances realmente sorprendentes en campos muy diversos. Uno de ellos es el de la medicina. Aplicaciones tan importantes como el desarrollo de biosensores para mejorar el diagnóstico de enfermedades o nanopartículas contra infecciones bacterianas convierten a esta disciplina en un pilar de futuro para el cuidado de la salud.

Un reciente trabajo publicado por científicos del Vall d'Hebrón Institut de Recerca ha estudiado la efectividad de la nanomedicina contra el cáncer. Los investigadores del VHIR observaron que el empleo de nanofármacos mejoraba la sensibilidad contras las llamadas células madre cancerígenas.

Este tipo de células, a pesar de ser minoritarias, son capaces de sobrevivir en cualquier parte del organismo y casi a cualquier tipo de terapia. En otras palabras, su habilidad para migrar e invadir otros tejidos las convierte en principales "culpables" de la metástasis.

Combatir la acción de estas células es fundamental para ganar la batalla contra el cáncer. Una lucha en la que la nanotecnología puede aportar su granito de arena, según los resultados publicados por los científicos del VHIR en la revista Nanomedicine NBM.

En su trabajo, emplearon una técnica de fluorescencia que les ayudó a "iluminar" -como si de una linterna se tratase- los lugares donde se escondían las células madre cancerígenas. De este modo pudieron lanzar nanoconjugados de fármacos mucho más selectivos, ya que fueron capaces de discernir este tipo de células del resto del tumor.

Al realizar los ensayos in vitro, los científicos vieron que mejoraba la eficacia de las terapias convencionales frente al cáncer de mama y de colon. Aunque este trabajo es experimental y necesitaría años para llegar a la práctica clínica (después de pasar por ensayos en animales y seres humanos), sí muestra que la nanotecnología puede ayudar en la batalla contra este tipo de tumores.

Las "linternas" moleculares y el uso de nanomedicinas pueden incrementar la eficacia de los tratamientos, mejorando la sensibilidad de las células cancerígenas haciendo que mueran antes. Este avance es un nuevo ejemplo de las aplicaciones de la nanotecnología en el cuidado de la salud, además de los biosensores o las nanopartículas mencionados anteriormente.

Imágenes | Vall d'Hebrón Institut de Recerca (VHIR), National Cancer Institute (Wikimedia)

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La nanotecnología avanza contra el cáncer de mama y colon

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La nanotecnología podría mejorar la eficacia de tratamientos contra el cáncer de mama y de colon, según un estudio realizado en Vall d'Hebrón. La nanotecnología fue anticipada por el físico y divulgador Richard Feynman con esta intrigante frase: " hay mucho sitio al fondo ".

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La contaminación atmosférica es una de las mayores amenazas para el medio ambiente y la salud de los ciudadanos, especialmente en las grandes ciudades. Según un informe publicado por la Organización Mundial de la Salud, 37 ciudades españolas (de las 46 analizadas) superaban los niveles de contaminación recomendados por este organismo, fijados en 10 microgramos por metro cúbico o menos. Solucionar este problema es uno de los grandes retos del presente siglo, y la tecnología es una de las claves para combatirlo. Una de las innovaciones más llamativas de los últimos años es la aplicación del dióxido de titanio (TiO2).

Este mineral natural, también conocido como titania, realiza un proceso muy similar al de la fotosíntesis, llamado fotocatálisis. El Dióxido de Titanio utiliza la luz del sol y la humedad para convertir los óxidos de nitrógeno (NOx) en nitratos (N3), una forma de nitrógeno menos dañina para el medio ambiente. Es, de hecho, la forma que pueden absorber las plantas. El NOx, en boca de todos tras el escándalo de los motores TDI de Volkswagen, es uno de los gases contaminantes más dañinos y está considerado uno de los grandes culpables del calentamiento global.

El dióxido de titanio se ha aplicado en multitud de proyectos para mejorar la calidad del aire de las ciudades. Por ejemplo, la Gran Vía madrileña fue hace unas semanas el escenario del despliegue de la primera lona publicitaria cubierta por este material en Europa. Dicha tela, de mil metros cuadrados de extensión, ejerce un efecto similar sobre el medio ambiente al que producen mil árboles, o al de reducir el tráfico por la ciudad en 50 coches. El beneficio es infinito si imaginamos que todas las lonas publicitarias de Madrid llevaran este material.

Por su parte, la iglesia del Jubileo de Roma, obra del arquitecto Richard Meier, es un ejemplo de cómo el TiO2 puede tener una aplicación estética a la vez que protege el medio ambiente. El diseño del edificio, en el que predomina el color blanco, requería de un material que no viese afectada su tonalidad por la acción de la contaminación atmosférica. Incorporar dióxido de titanio al cemento utilizado para su construcción fue la respuesta a este problema gracias a los avances en nanotecnología, que hace posible manipular los materiales a nivel molecular. Así, la propia fachada de la iglesia permite limpiar el aire que respiran quienes pasean por las calles de Roma al mismo que tiempo que se protege a sí misma de la suciedad.

También es destacable el proyecto de la Universidad de Tecnología de Eindhoven, en los Países Bajos, que en 2013 probó a utilizar el dióxido de titanio rociándolo sobre el pavimento de las calles. Las pruebas llevadas a cabo en la ciudad de Hengelo demostraron que la contaminación por NOx en las zonas donde se roció esta sustancia se redujo en hasta un 45%. Sin embargo, también quedó patente que su utilización podría encarecer el precio de los pavimentos en un 50%. Un coste que a simple vista puede parecer desmesurado, pero que se revela altamente rentable si tenemos en cuenta los efectos positivos sobre el medio ambiente y la salud de los ciudadanos.

Los avances en la aplicación del dióxido de titanio para combatir la contaminación en las ciudades forman parte de una de las tendencias de moda en lo que se refiere a la protección del medio ambiente: la arquitectura sostenible. En este sentido, en nuestro país contamos con grandes exponentes, como el Distrito Telefónica que, entre otras características, posee la mayor planta de energía solar de Europa (con más de 16.000 paneles fotovoltaicos que producen el 10% de la energía que requiere el recinto) y sistemas de optimización de recursos energéticos, como sus cubiertas exteriores que permiten ahorrar un 15% en el gasto de calefacción durante el invierno y un 30% en aire acondicionado en verano.

No hay nada más básico en nuestra vida que el aire que respiramos, y mantenerlo limpio es vital para nuestro futuro. Por suerte, la tecnología es nuestra aliada para este fin.

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Dióxido de titanio: el mineral que acaba con la contaminación

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La contaminación atmosférica es una de las mayores amenazas para el medio ambiente y la salud de los ciudadanos, especialmente en las grandes ciudades. Según un informe publicado por la Organización Mundial de la Salud, 37 ciudades españolas (de las 46 analizadas) superaban los niveles de contaminación recomendados por este organismo, fijados en 10 microgramos por metro cúbico o menos.

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Un trabajo del MIT y la Universidad de Purdue permite soñar con "resucitar" las bombillas incandescentes, gracias a la aplicación de la nanotecnología.

En 2008, la Comisión Europea esbozó el final de las bombillas incandescentes. La decisión abría una nueva etapa en el campo de la iluminación, marcado por la invención desarrollada por Edison hace más de un siglo. Con la legislación planteada, la UE mostraba su interés en promover sistemas más eficientes, como las bombillas incandescentes con tecnología halógena o la iluminación tipo LED.

La muerte de las bombillas incandescentes tradicionales se produjo el 1 de septiembre de 2012. Su duración -estimada en mil horas- y su precio -que rondaba los 0,75-1,5 euros- eran razones suficientes para que la administración europea impulsara otras alternativas. Según publicaba , las bombillas incandescentes mejoradas ahorraban entre un 20 y un 30%, las fluorescentes compactas un 80% y las de tipo LED un 90%. La razón de la ineficacia de las bombillas incandescentes clásicas también había sido estimada a nivel cuantitativo: el 95% de la energía que consumían se transformaba en calor, no en luz.

Pero la nanotecnología podría permitir que las bombillas incandescentes, en contra de lo previsto, "resucitasen". Al menos eso apunta un trabajo publicado en Nature Nanotechnology, en el que científicos del Massachusetts Institute of Technology y la Universidad Purdue logran desarrollar una especie de "filtro nanofotónico" que consigue "reciclar" parte de la energía que se pierde tradicionalmente.

La iluminación incandescente se basa en calentar un filamento a una elevada temperatura, con el objetivo de que emita luz. Investigaciones anteriores ya habían logrado diseñar "cristales nanofotónicos" para evitar las pérdidas energéticas que se producían, pero no habían sido capaces de implementar filtros que pudieran sortear esta ineficacia a elevadas temperaturas (superiores a los 1.000 K). En su artículo, sin embargo, los científicos norteamericanos demuestran que la nanofotónica puede "reciclar" fotones que en otros casos se habrían inutilizado a temperaturas que rondan los 3.000 K.

Si consiguieran aplicar estos filtros a las bombillas incandescentes convencionales, la eficacia de la iluminación rondaría el 40%, un porcentaje que supera el rendimiento de las tecnologías actuales, según los autores del trabajo. Así son capaces de demostrar de forma preliminar que podría desarrollarse un emisor incandescente con una eficiencia parecida a la de los fluorescentes comerciales y las bombillas LED, pero que tendría una "reproducción excepcional de los colores" y sería escalable a nivel industrial.

El equipo de Marin Soljacic, por tanto, ha puesto la primera piedra para recuperar el calor perdido en forma de radiación infrarroja mediante la aplicación de una solución nanotecnológica. Lo han hecho construyendo un filtro selectivo que permite el paso de fotones visibles, pero no de los fotones infarrojos, que son reflectados de nuevo hacia el filamento incandescente. Un ingenioso método para "reciclar" la energía que antes se perdía y que, tal vez en un futuro no muy lejano, podría hacernos recuperar las bombillas un día diseñadas por Edison.

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¿Volverán las bombillas incandescentes con nanotecnología?

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Un trabajo del MIT y la Universidad de Purdue permite soñar con "resucitar" las bombillas incandescentes, gracias a la aplicación de la nanotecnología. En 2008, la Comisión Europea esbozó el final de las bombillas incandescentes. La decisión abría una nueva etapa en el campo de la iluminación, marcado por la invención desarrollada por Edison hace más de un siglo.

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