NANOTECNOLOGÍA: Menos es más.

Si prestan atención les contaré cómo la Nanotecnología ya ha llegado a nuestras vidas. En las ciencias aplicadas, también en la medicina, hemos pasado de la escala micro (10 a la menos 6) a la escala nano (10 a la menos 9). Richard P. Feynman ya dijo que la escala micro estaba desfasada pues es como medir la distancia Lerma-Burgos en años luz. A propósito, para ilustrar algo de este mundo de lo pequeñísimo, os dejo la foto de los enanos que confeccioné hace unos años para la fiesta barroca de Lerma. Asistimos a una nueva revolución científica, la de nanomateriales como el grafeno, que tienen propiedades distintas a las del mismo material a escala convencional. Es decir, las propiedades dependerían de la estructura y no de la composición. El grafeno se obtiene exfoliando el grafito hasta conseguir una capa de un átomo de carbono de espesor con los átomos de carbono dispuestos en panal de abeja. Recientemente la Universidad de Burgos organizó unas jornadas en las que empresas como Antolín y Aciturri expusieron su experiencia en este campo. Lo que aún no se conoce es cómo los nanomateriales pueden afectar al organismo puesto que la toxicidad y la persistencia biológica varían con la nueva escala ya que cambia la relación superficie-volumen. Las bacterias –esféricas- presentan la menor relación superficie-volumen para intercambiar mejor información, energía, calor etc… Los nanomateriales se calientan y enfrían más deprisa que los materiales convencionales. Los organismos más complejos, como nosotros, resolvimos este asunto con la eficiencia de los procesos ergódicos para que la información, energía etc… llegue a todos los lugares con la misma probabilidad. Por ejemplo el árbol fractal binario de los pulmones, los capilares, las terminaciones neuronales… Los procesos alométricos en los organismos (crecer sin afectar al metabolismo) permiten que un elefante que pesa cien mil veces mas que un ratón consuma únicamente diez mil veces más. Ahora veamos como cambia la relación superficie-volumen en esta escala: supongamos un cubo de 4 cm de lado: su superficie será de 96 cm cuadrados (4x4x6); su volumen 64 cm cúbicos (4x4x4). La relación superficie-volumen será 1,5:1. Si ahora seccionasemos por la mitad siguiendo los tres ejes del cubo obtendríamos 8 cubos de 2 cm de lado. De esta forma tendremos 192 cm cuadrados y el mismo volumen de 64 cm cúbicos. Ahora la relación superficie-volumen será de 3:1. Si repetimos el proceso será 6:1. El futuro también está en la nanotecnología aplicada a la salud. En medicina se fabrican partículas cerámicas cargadas de fármacos que se activan al llegar a las células tumorales. También se usan nanomateriales para que, a modo de esqueletos, crezcan tejidos cultivados in vitro. Otros avances son la fabricación de cremas de protección solar transparentes. Hasta ahora su componente, óxido de cinc, tenía tamaños superiores a 200 nm por lo que dispersaban la luz visible y manchaban la cara de blanco. Si este compuesto metálico torna a un metamaterial sus propiedddes ya no serán las del cinc convencional sino que tendrá ahora un índice de refracción negativo de las ondas electromagnéticas que es el primer paso a la invisibilidad de la crema. Se ha visto que esta crema, si se ingiere, presenta el doble de toxicidad que la crema convencional. Hasta ahora únicamente usábamos la masa en las exposiciones a los metales (microgramos por m cúbico) ¿Pero cómo investigar la seguridad de nuevos umbrales de exposición si no sabemos sobre qué enfermedades investigar? ¿Cómo regular lo desconocido?