Las ondas electromagnéticas como las microondas, los infrarrojos o los rayos X, entre otras, escapan a nuestro ojo ya que está preparado para detectar una ínfima parte del espectro electromagnético, por lo que la mayor parte del mismo es invisible para nosotros.
Algo parecido sucede con la nanotecnología: su reducido tamaño impide que pueda verse a simple vista, aunque, al igual que ocurre con las ondas, sí puede hacerse con las herramientas adecuadas.
Pues algo tan curioso como trabajar con elementos ‘invisibles’ es lo que hacen algunos grupos de científicos a lo largo y ancho del planeta. Hay quienes se centran en el campo de las microondas, tanto en comunicaciones como en aplicaciones industriales. Eso ha permitido la fabricación de carcasas para equipos electrónicos con el fin de mejorar su compatibilidad electromagnética, evitando así que su funcionamiento pueda verse influido por radiaciones externas y a la vez que la energía que producen no afecte a su entorno u otros equipos.
Otras investigaciones persiguen aplicaciones de la hipertermia en el tratamiento de cáncer. La idea es diseñar nanopartículas magnéticas, que se introducen en el torrente sanguíneo, programadas para detectar células enfermas y adherirse a ellas de manera que, desde el exterior, se pueden destruir aplicando un campo electromagnético que genera calor y sin que el resto de células sanas se vean afectadas.
También con partículas de escala nano se trabaja en el modelado de materiales dieléctricos, aislantes de electricidad, es decir, conocer cómo influye la característica de la nanopartícula, de tamaño y composición, en el comportamiento electromagnético del material, de manera que se puedan diseñar materiales con unas propiedades electromagnéticas particulares. Una de las aplicaciones de este trabajo sería fabricar un material, tratado con nanoparticulas, capaz de actuar de filtro; lo que supondría que podría dejar pasar unas señales y otras repelerlas. Es el caso de un edificio, un teatro por ejemplo, que se podría aislar para que no funcionasen los móviles en el interior.
Si hace unos años se pensaba que en el futuro los robots tendrían forma humana y estarían por todas partes a la vista de cualquiera, hoy se puede imaginar un futuro diferente en el que los robots estarán en el entorno pero sin ser vistos. Las nanopartículas están programadas para cumplir una determinada función, a grandes rasgos, robots de tamaño diminuto creados para servir al hombre.
Y es que en la mayoría de ámbitos, la tecnología actual exige dispositivos cada vez más pequeños y con mayor rendimiento.La microfabricación en la nanoescala permite producir materiales mejorados y productos novedosos. El campo está actualmente en eclosión y, para que la fabricación europea siga siendo competitiva, se necesita un proceso mejorado para obtener microproductos en 3D con materiales nanoestructurados.
El Proyecto Europeo ‘Nano/Micro’ que se llevó a cabo entre 2010 y 2013 se dedicó, precisamente, a proporcionar a la industria de la una nueva plataforma de fabricación que combina la precisión con la velocidad. Un nuevo método de producción con polvo y flujos de calor altamente focalizados proporciona precisión en el rango de las micras, lo cual supera las tecnologías actuales, cuya resolución es del orden de 50 micras.
En concreto, la tecnología desarrollada se basa en la utilización de nanopolvos y nanolíquidos cerámicos y metálicos que, mediante técnicas de láser y de microondas, se calientan hasta fundir para solidificar en un sustrato. Esta deposición se repite capa a capa hasta obtener la pieza final. La dificultad radica en que la resolución que se quiere obtener, que es el detalle que se le puede dar a la pieza que hay que fabricar, va a ser inferior a las cinco micras, esto es, cinco milésimas de milímetro. De ahí el slogan del proyecto ‘Alta precisión, alta producción’.
Un proceso de depósito innovador para multimateriales (en gradiente), que puede aprovechar la sinterización con un solo cabezal láser hueco o múltiples cabezales de sinterización por microondas en paralelo, sirve para aumentar la capacidad de producción. La monitorización en línea garantiza un enfoque de fabricación capa a capa para obtener componentes en 3D con un control excelente de la precisión y la velocidad a la vez.
Como resultado, con el nuevo equipo de fabricación con alta precisión y alta producción de NANOMICRO, los científicos han ampliado la gama de materiales y geometrías que se pueden utilizar. El equipo es rentable y está totalmente automatizado para ofrecer un control de procesos fiable y productos de alta calidad.
Con la mejora de la calidad y el tipo de microproductos que se pueden fabricar, se espera que la tecnología de NANOMICRO amplíe los mercados existentes y abra las puertas a otros mercados nuevos. Esto tendrá un efecto importante en la mejora de la competitividad de la Unión Europea en un mercado global grande y en crecimiento.
Para alcanzar estos resultados, en el consorcio del proyecto ‘Nano/Micro’ participaron once empresas y universidades europeas, entre ellas la Universidad Politécnica de Cartagena (como líder) o la de Cambridge, de seis países, Alemania, Italia, Inglaterra, Francia, Portugal y España. En su momento fue el proyecto europeo más ambicioso en nanotecnología con un presupuesto de 5,3 millones, de los que 3,9 millones de euros fueron aportados por la Unión Europea.
Sobre la autora: Maria José Moreno (@mariajo_moreno) es periodista
