|
Next
Wave: ¿Cuál es su análisis
del estado de la investigación
nanotecnológica? ¿Cómo
cree que se desarrollará en el
futuro?
Ralph Merkle:
Aunque Feynman pronunció su conferencia
sobre nanotecnología allá
en 1959, sólo en los últimos
cinco años hemos sido testigos
de la aceptación general de la
factibilidad de sus objetivos. Todavía
existen desacuerdos importantes en cuanto
al tiempo que se requerirá para
desarrollarlos y los mejores enfoques
a seguir. A corto plazo, pasaremos por
una etapa en la que, de forma continua,
se tratará de ordenar los distintos
puntos de vista al respecto. Esta fase
será el precursor necesario cara
el desarrollo de determinadas áreas
amplias de consenso. A medio plazo, y
conforme se vayan extendiendo y consolidando
las áreas de consenso, veremos
esfuerzos investigadores más ambiciosos,
centrados y mejor financiados. A largo
plazo, utilizaremos sistemas capaces de
fabricar, a bajo coste, la mayoría
de las estructuras atómicas consistentes
con la ley física. El primer impacto
se sentirá, con toda probabilidad,
en el sector informático (memorias
de mayor densidad, CPUs con más
potencia, etc.) pero, en última
instancia, la nanotecnología tendrá
un impacto considerable en la mayoría
de los productos manufacturados.
Arístides
Requicha: Si partimos de mi estrecha
definición de la nanotecnología,
la investigación en el campo todavía
está dando sus primeros pasos.
A pesar de que hay organismos de financiación
que dicen estar invirtiendo muchos millones
al año en investigación
nanotecnológica, la mayor parte
de este trabajo no encajaría dentro
de la definición citada. El campo
de la nanotecnología es, aún
así, bastante amplio y abarca desde
la nanoelectrónica a los sistemas
nano-electromecánicos (SNEM) y
la nanobiotecnología. En el área
de los SNEM, que yo sigo con particular
interés, en la actualidad hay cuatro
líneas de investigación
principales:
- Simulación
y diseño de nanosistemas, típicamente
a través de software de mecánica
molecular. Esto es lo que están
haciendo Drexler, Merkle, Globus y su
equipo en la NASA. Se nos muestra que
es físicamente posible crear
determinados artilugios interesantes
pero no se nos dice cómo.
- Auto-ensamblado.
Se utilizan medios químicos para
producir materiales o sistemas a partir
de componentes a escala nanométrica.
Un ejemplo típico es una mono-capa
de alguna molécula orgánica
que se auto-ensambla a una superficie.
El auto-ensamblado funciona inherentemente
de forma paralela y, por lo tanto, permite
la producción de constructos
relativamente grandes a gran velocidad.
No obstante, tiende a producir estructuras
altamente simétricas tales como
conjuntos regulares. Empleado en conjunción
con una técnica para el modelado
de superficies, puede producir estructuras
irregulares necesarias en determinados
artilugios. Algunos ejemplos interesantísimos
de estructuras auto-ensambladas son
las construcciones de ADN de Seaman,
que son simétricas pero tridimensionales
y no están construidas sobre
superficies.
- Ensamblado guiado
(o robotizado), normalmente mediante
el uso de microscopios de efecto túnel
para posicionar componentes de forma
precisa y aplicar fuerzas. Esto es lo
que estamos haciendo en mi laboratorio
y en algún otro. Tiene la ventaja
de permitir la producción de
estructuras asimétricas y la
desventaja de ser un proceso en serie
y por lo tanto lento. Puede, no obstante,
ser paralelizado utilizando conjuntos
de puntas de microscopios de efecto
túnel, que en la actualidad están
siendo construidos en varios laboratorios
y estudiados en el nuestro desde el
punto de vista computacional. El ensamblado
robótico me parece un enfoque
excelente para prototipicar artilugios
o estudiar su factibilidad.
- Nanolitografía,
por ejemplo, mediante el uso de microscopios
de efecto túnel para crear estampados
de líneas en una superficie,
tal y como lo hace el grupo de Lyding
de la Universidad de Illinois (EE.UU.).
Está relacionado con el ensamblado
guiado (o des-ensamblado) porque, habitualmente,
los estampados se dibujan en la superficie
o bien depositando o bien removiendo
partículas.
Yo pienso que, en
el corto plazo, estas líneas de
investigación se desarrollarán
de forma independiente pero llegará
un día en el que se fusionen, de
forma que los sistemas puedan ser diseñados
a través de simulación y
después construidos mediante una
mezcla de auto-ensamblado, estampado y
ensamblado robótico. Creo que la
nanociencia y la nanotecnología
van a tener una gran popularidad en el
próximo siglo. Por ejemplo, florecerá
la investigación en torno al comportamiento
de moléculas individuales y sistemas,
y nano-artilugios de quantum.
Richard
Palmer: La nanotecnología está
en la fase en la que la gente está
tratando de mejorar y controlar los métodos
necesarios para fabricar nanoestructuras.
Éstas pueden crearse bien mediante
enfoques verticales, descendentes, (extendiendo
el empleo de las técnicas microelectrónicas)
o bien mediante métodos ascendentes,
utilizando los átomos y las moléculas
como si se tratasen de ladrillos. Conforme
vayamos dominando estas técnicas
de fabricación, podremos seguir
desarrollando nuestro conocimiento de
las propiedades (electrónicas,
ópticas, magnéticas, químicas...)
de estos sistemas únicos. El estudio
de las propiedades está en estos
momentos cogiendo fuerza y, en este sentido,
puedo decir que en los últimos
años se han hecho algunos descubrimientos
realmente emocionantes.
|
