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GRANDES OPORTUNIDADES Y RIESGOS DESCONOCIDOS DE LOS NANOMATERIALES

Cuando escuchamos palabras como ciencia, tecnología o materiales, probablemente no tengamos ningún problema en comprender su significado. Sin embargo si alguien habla de nanociencia, nanotecnología, nanopartícula o nanomateriales, lo primero que nos preguntaremos con justa razón será: ¿Qué es nano?

Muy probablemente en el primer esfuerzo por responder a dicha pregunta nos atrevamos a pensar que el término nano tenga algo que ver con las pequeñas personas que aparecen en el cuento de Blanca Nieves, lo cual sin duda resultará totalmente cierto ya que el término nano, al igual que la palabra enano, proviene del latín nanus, que significa “diminuto en su especie”. Por lo tanto los nanomateriales son materiales diminutos, o materiales que miden unos cuantos nanómetros (una milmillonésima parte de un metro), y la nanociencia y la nanotecnología son las disciplinas que estudian, producen y utilizan este tipo de materiales.

Los nanomateriales han existido siempre en el ambiente como resultado de procesos naturales, tales como los procesos de combustión. Sin embargo, la nanociencia se ha desarrollado a tal grado que ha llegado a tener la capacidad de fabricarlos de forma artificial, dando lugar a los nanomateriales manufacturados. Dentro de estos últimos podemos mencionar como ejemplos los nanomateriales a base de carbono llamados fulerenos y nanotubos de carbono y las nanopartículas de metales y de óxidos. Tanto los nanomateriales como sus aplicaciones son muy diversos y dependen principalmente de su composición, estructura y métodos de fabricación.

Estos materiales, a diferencia de los de mayor escala que comúnmente conocemos, cuentan con ciertas propiedades que los hacen especiales. Su reducido tamaño hace que puedan interactuar con moléculas y grupos de átomos cuyos tamaños son también de escala nanométrica. Asimismo, cuentan con una gran superficie en relación a su volumen, por lo que la mayoría de los átomos de sus moléculas se encuentran expuestos y pueden ser materiales altamente reactivos. Estas propiedades han permitido crear materiales y dispositivos para un gran número de aplicaciones, tales como medicamentos de liberación controlada en lugares específicos del cuerpo, herramientas de diagnóstico de enfermedades, materiales para regeneración de huesos y tejidos, protectores solares, materiales más ligeros y resistentes, circuitos electrónicos de mayor capacidad, microscopios y equipos de medición de alta precisión.

Desde el punto de vista del desarrollo sustentable, la nanotecnología ofrece un gran número de oportunidades con alternativas que van desde el tratamiento de agua y el monitoreo de contaminantes en el ambiente, hasta la generación de energía más limpia a través de baterías y celdas de alta eficiencia. Generalmente, los procesos comunes de tratamiento de agua contaminada son altamente costosos, por lo que estos nuevos materiales resultan una alternativa atractiva al ofrecer un proceso mucho más eficiente. En cuanto a la generación de energía, las celdas nanoestructuradas son altamente prometedoras al resultar más eficientes y económicas.

Este inmenso horizonte de aplicaciones es lo que ha llevado a que la nanotecnología sea considerada hoy en día como la nueva era tecnológica. A partir de que el desarrollo científico y tecnológico encontró que los nanomateriales eran especies únicas con un gran potencial, su estudio, manufactura y aplicación en diversos productos se han incrementado de forma inimaginable. En los países desarrollados, la inversión en nanociencia y nanotecnología crece año con año porque ven a esta tecnología como la nueva oportunidad para alcanzar el desarrollo. De igual forma, el impacto que la nanociencia y la nanotecnología están teniendo en la sociedad, ha llevado a que incluso sean también un área de estudio para las ciencias sociales.

Desafortunadamente cuando se trata de nanomateriales no podemos hablar únicamente de beneficios. Las mismas características, que los hacen altamente atractivos y con aplicaciones inigualables, los convierten también en materiales con riesgos asociados.

Si recordamos nuestra experiencia con otros productos, sustancias y procesos, tales como los combustibles fósiles o los plaguicidas, los cuales han traído cuantiosos beneficios y comodidades en nuestra vida cotidiana, observamos claramente que su uso a largo plazo ha resultado ser dañino para la salud y el ambiente. Por ello surge casi de manera automática la necesidad de aplicar un principio precautorio y tener una actitud más enfocada a la prevención.

Sabemos que los nanomateriales ya se encuentran en productos de consumo diario; sin embargo, su comportamiento sigue siendo aún un misterio en muchos aspectos. Sabemos que una vez liberados al ambiente, su reducido tamaño podría favorecer su distribución en el agua, el aire y el suelo, sin que seamos capaces de percibir su presencia en estos medios. De igual forma, dentro del cuerpo humano, al ser tan pequeños y reactivos, podrían llegar a interactuar y por lo tanto a dañar diferentes órganos y tejidos, tal y como ocurre con otras sustancias conocidas.

El problema ante estas preocupaciones es que aún quedan muchas dudas por resolver. Por una parte los efectos adversos de los nanomateriales, tanto en la salud humana como en el ambiente, son poco comprendidos. A pesar de que ya se han realizado estudios sobre la toxicidad y comportamiento de estos materiales en los organismos y el ambiente, la diversidad de materiales y formas de fabricación no permite emitir una conclusión única con base en los resultados obtenidos hasta el momento. Por otra parte, aún se encuentran en desarrollo los métodos para detectar su presencia en el ambiente, por lo que al desarrollarse continuamente nuevos tipos de nanomateriales, no es posible conocer con detalle todas sus características y el comportamiento que tiene cada uno de ellos.

La Secretaría de Economía, junto con el Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV), publicó en 2008 un documento titulado Diagnóstico y prospectiva de la Nanotecnología en Méxicodonde puede encontrarse información sobre el sector industrial con actividad potencial en nanotecnología en nuestro país.

Por esta razón, hoy en día se realizan múltiples esfuerzos a nivel internacional para conocer más acerca de los nanomateriales y con ello regular su desarrollo y uso. La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) ha establecido un grupo de trabajo sobre Nanomateriales Manufacturados (WPMN) que busca promover la cooperación internacional para la protección a la salud humana y al ambiente, así como un grupo de trabajo en Nanotecnología (WPN) que busca su desarrollo y uso responsable. La Organización Internacional para la Estandarización (ISO) ha establecido un comité técnico para trabajar en diferentes temas relacionados con los nanomateriales. Estados Unidos de América cuenta con una Iniciativa Nacional en Nanotecnología (NNI), cuyo objetivo es coordinar la investigación y el desarrollo en el país en esta materia. La Unión Europea, dentro de su Programa Marco para Investigación y Desarrollo Tecnológico, financia anualmente proyectos de investigación relacionados con los efectos a la salud y el medio ambiente de los nanomateriales. Australia cuenta también con una Estrategia Nacional en Nanotecnología (NNS) para promover su desarrollo responsable.

En México, varias universidades e instituciones realizan actualmente investigación en nanociencia y nanotecnología. Asimismo, el CONACyT apoya un programa llamado Red de Nanociencias y Nanotecnología, en el que participan diferentes centros de investigación del país. Recientemente, la UNAM desarrolló también un proyecto universitario llamado PUNTA (Proyecto Universitario de Nanotecnología Ambiental) el cual coordina esfuerzos de diversos institutos de la universidad y el cual está enfocado al desarrollo de investigación y tecnologías para la mejora del ambiente. También la UNAM cuenta con una Red de Grupos de Investigación en Nanociencias (REGINA).

Adicionalmente, sabemos que en México algunas empresas han comenzado a trabajar en el desarrollo de nanomateriales. Sin embargo, por ahora no es posible determinar con certeza qué productos de los que se fabrican o venden en México los contienen o si hay productos mexicanos con estas características en el mercado.

Por su parte, el Instituto Nacional de Ecología (INE) actualmente está desarrollando, junto con el Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICyT), un estudio financiado por la agencia ambiental del Reino Unido (Defra), para conocer qué es lo que se hace en México en materia de nanociencia y nanotecnología. Este trabajo servirá para dimensionar la situación actual del país en este tema, y en su momento, conocer las implicaciones de una posible regulación de estos materiales.

Sin duda debemos ver a la nanociencia y a la nanotecnología como una oportunidad de desarrollo con grandes beneficios. La investigación en estas disciplinas tendrá no sólo que continuar, sino crecer con rapidez, y no únicamente en el desarrollo de nuevas aplicaciones, sino también en el estudio de los efectos y riesgos potenciales de los nanomateriales tanto a la salud como al ambiente. También será necesaria la difusión de información objetiva que mantenga bien informada a la sociedad para evitar caer en alarmismos y falsos supuestos.

El reto es entonces tratar de avanzar al mismo ritmo en el desarrollo de nuevos nanomateriales y aplicaciones comerciales, en el esclarecimiento de nuestras dudas sobre sus posibles efectos adversos a la salud y al ambiente, y en el desarrollo de iniciativas de regulación y control.

NOTAS Si quieres obtener más información puedes consultar los siguientes sitios web:

Red de Nanociencias y Nanotecnología, México

Nano-Ciencias en la UNAM, México

Nano Safe, Unión Europea

Iniciativa Nacional de Nanotecnología, EUA

Proyecto de Nanotecnologías Emergentes, EUA

Grupo de Trabajo de la OCDE

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Jimena Ramos

Química de formación. Se hizo ambientalista gracias a un buen amigo y ahora se gana la vida buscando reducir los impactos negativos de las sustancias químicas y los residuos. También trabaja de mamá aunque no le paguen por ello. Le gusta fotografiar árboles solitarios y ver estrellas.

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