Las cosas son ¡de tantas maneras! Sin embargo, algunas no parecen cambiar y, ahora con el mundial y los alborotos que las desigualdades y la injusticia social nos pone delante de las narices, recuerdo alguna anéctoda pasada.

El año no lo recuerdo bien, y, podrían haber pasado mucho tiempo, tranquilamente, unos treinta y ocho años desde entonces. Estuve en Brasil no por , un asunto de un contrato mercantil de cierta importancia, me llevó hasta aquel país en el que estuve algo más de una semana de negociaciones.

Muros invisibles separan esos dos mundos de pobres y ricos. viven en la miseria mientras que los otros, derrochan sin sentido

No se borra de mi recuerdo que en la ciudad de Río, donde sobre las colinas se habían  construido “casas” con simples tablones de madera del desecho de viejas construcciones y derrumbes, o, de viejas vallas, la procedencia sería diversa y, para lo que aquí cuento, poca importancia puede tener. Sobrecogía la pobreza de la gente que allí habita. El lugar, carente de alcantarillado, agua o del más elemental de los servicios, obligaba a sus moradores a con grandes recipientes hasta la parte baja donde, en obras o en cualquier lugar que pudieran encontrar, se abastecían del agua mínima para poder, de alguna manera, cubrir sus distintas necesidades.

En Brasil no todo es tan bello como nos quieren mostrar las agencias de viaje

Cargaban con aquellos grandes recipientes llenos de líquido tan deseado y, más tarde, se podía contemplar cómo, colina abajo, el agua corría sucia y mal oliente, la situación, ponía a prueba la estabilidad de cualquier persona medianamente sensible que, ante aquella realidad, se vería afectada por tan descomunal injustica.

Muy cerca del lugar, quedan situados los imponentes edificios de la playa de Copacabana, lujosos de cierta belleza y lleno de comodidades y lujos.

¿Qué era aquello? ¿Acaso carecían de los conocimientos técnicos instalar unas tuberías que subieran la colina y paliaran aquel vergonzoso problema? El problema de entonces es el mismo problema de hoy. Nos empeñamos en hacer las cosas feas. La Sociedad, no nos parece completa si no tenemos esos focos de pobreza que son, como el complemento ideal de toda gran ciudad. ¿No se les cae la cara de vergüenza a los políticos de turno?

      Las escenas que hoy nos muestran la TV no son nada nuevo, se han repetido con frecuencia

La gente al protestar durante la Copa Confederación estaba en su derecho. Mientras se gastaban millones en organizar el evento, ellos carecían de los servicios básicos y la pobreza inunda a una del país mientras la otra, vive de espalda a tanta miseria. ¿Dónde se fueron las conciencias?

Nunca estuve en política y, aunque a todos nosotros, de una u otra manera, nos afectan sus resultados, también como a cualquiera de nosotros, ante situaciones como la descrita arriba, se nos da el derecho a que, por haber pagado unos impuestos (que no siempre se destinaron debidamente), podamos criticar pero nunca decidir sobre su uso y, de esa manera, pasa el tiempo y, amigos míos, todo sigue igual.

Cuando podemos consentir esto despertamos para darnos de que aún… ¡No somos humanos!

No hace mucho, por algunos barrios de Madrid (supongo que pasará lo mismo en Nueva York o Montevideo), veía con pesar, como hombres y mujeres, desarrapados sociales que reflejaban en sus caras tristes, las carencias y las penas que tenían que soportar, estaban arrinconados, en lugares estratégicos, tratando de estar resguardados del frío intenso reinante. ¿Por qué soportamos esto? Y, lo peor del caso es que, no solo lo soportamos sino que, miramos la escena como sin ver, pasando de largo inmutables. Así lo pude comprobar en algún que otro lugar y, la verdad, es triste que nuestra Sociedad, esté anclada en ese punto intermedio entre el propio egoísmo y la insensibilidad de la desgracia ajena, lo cual, no deja de ser paradójico si, tenemos en cuenta que, mañana, cualquiera de nosotros podríamos estar en el lugar de uno de aquellos, ya que, las circunstancias actuales, no son precisamente de seguridad nadie. Bueno, excepto para aquellos que pueden ser los culpables de esa situación.

Aquí mismo hemos hablado muchas veces del Tiempo que transcurre siempre, en una sola dirección: el futuro. Eso quiere decir que, su transcurrir, nos impide poder remediar lo que pasó en el pasado y, ese dolor, amigos míos, siempre estará con nosotros.

            Todo está en manos del Tiempo del que nunca tendremos bastante

Nunca, en ninguna , he podido leer, ni escrito por un poeta, algo sobre el Tiempo que sea comparable al “tiempo real” que conlleva un largo, muy largo, proceso de evolución que nos afecta de manera directa e incide en el transcurrir de nuestras vidas. Sí, todos vivimos pero… ¡De tántas maneras!

No hace mucho, dejamos aquí un básico esbozo del proceso que en la Tierra estuvo presente hasta que, hace ya muchísimo tiempo, apareció aquella primaria de vida que, pasados algunos miles de millones de años, nos trajo hasta aquí. El Mundo, desde muy temprano, sintió bullir sobre su superficie, en las profundas aguas primero y en la tierra después, como la vida latía y se abría camino con fuerzas.

Y, ¿han tenido que pasar tantos miles de años para que nosotros tengamos que contemplar escenas como las antes descritas? ¿No hemos sido capaces, en tanto tiempo, de tener una más justa de Sociedad? La Humanidad, siempre lo decimos “no somos perfectos” pero, a estas alturas se podría exigir algo más de nuestros comportamientos que no siempre, son acordes con la inteligencia que hemos llegado a desarrollar y nuestras propias contradicciones nos condenan.

Claro que, paralelamente, a las cuestiones cotidianas, también ha estado presente aquí ese otro mundo llamado “Ciencia” en el que, habitan seres que, al contrario de los políticos, sólo trabajan aplicando su pensamiento y dando rienda suelta a su imaginación, para construir algo nuevo y mejor que requiere mucho esfuerzo y un duro que nadie ve. A cambio, lo único que piden como pago, es el placer de descubrir y poder desarrollar modos y sistemas de poder aplicar esos descubrimientos que nos lleven a tener un mundo mejor. Su pago (aparte del salario que puedan recibir), su verdadera recompensa, está en la excitación del momento en el que, tras inmensos esfuerzos, ven el premio de llegar a esa meta soñada, a ese saber oculto, a un nuevo panorama que despeja el camino para poder desarrollar otros sistemas y otros futuros. Y, como eso es así, me llega una ráfaga de esperanza en el devenir de esta Sociedad nuestra que, sólo podrá ser salvada gracias a la Ciencia. Porque, tampoco veo cambios ni esperanza alguna en la religión.

Si no llegamos a comprender que eso es así, podríamos perder de vista el horizonte y desviarnos del buen camino. Estamos inmersos en una gran aventura que, si actuamos con mesura y sabemos aplicar todo aquello que podamos , estaremos en el buen camino para erradicar ese otro mundo del que al principio os hablaba.

Acordaos de aquellos que, en viejas Sociedades antiguas creían que el mundo estaba situado encima de una tortuga y ésta, estaba sobre otra y otra y otra. Estaban en un mar que no tenía fondo y, lo que sustentara al mar, era otra cuestión que, ¿a quién le importaba? Además, nadie lo sabía. De la misma manera, ahora no hablamos de tortugas pero sí, lo hacemos de universos paralelos y multiversos,o, incluso de metaversos que, conforman inmensas estructuras de muchos universos unidos que los conforman y, unos estarán muertos y carentes de vida, otros no tendrán ni la materia tal como la conocemos, en algunos, carentes de partículas, no habrán aparecidos los átomos y, en otros muchos, como en el nuestro, la vida bullirá y evolucionará llevada de la mano de las leyes fundamentales de la Naturaleza que hacen posible su presencia en mundos que, como el nuestro, tienen las precisas requeridas para el surgir de la química-biológica de la vida.

Nuestro universo ha sido descrito por muchos, pero él, el Universo, simplemente continúa y continúa, con un límite tan desconocido como el fondo de aquel mar que sustentaba a las tortugas de aquellos antiguos. La Gravedad y el Magnetismo, imponen su ley en todo el universo y, la materia, dominada por las fuerzas nucleares fuerte y débil, sigue su marcha evolutiva que la lleva a transmutarse la materia inerte hasta la materia viva que, a veces, llega a adquirir consciencia.

              Por mucho que miremos nunca veremos el “borde” del Universo

Claro que, el límite de lo desconocido sigue estando ante nosotros, allí reside el futuro de lo que será y que, por mucho que podamos imaginar, realmente, nunca podremos conocer. ¿Cómo se conocer aquello que no existe? ¿Si no ha pasado no podemos contar nada de ello, ya que, nadie lo vio ni fue testigo?

Sin embargo, y, a pesar de esa “verdad”, nosotros nos atrevemos a comentar sobre el futuro y a especular con o aquel cuadro que en ese futuro presentido, se podría dar. Todo será consecuencia de lo que hagamos hoy. Ya sabéis, la causalidad de la Física: El presente está cargado del pasado y, el futuro, será la consecuencia de nuestro presente.

Las maravillas nos rodean y nuestros avances en el conocimiento de las cosas nos llevan a perder alguna capacidad de asombrarnos. Cada día, sabemos de nuevos descubrimientos y de nuevas técnicas que nos hacen avanzar, imparables, hacia ese futuro soñado pero, volviendo al principio de estos pensamientos, ¿no serán precisamente estos avances los que, nos hace olvidar las cosas que, equivocadamente creemos “pequeñas” y, al contrario de lo que pretendemos construir, estamos haciendo una sociedad injusta de marginados sin techo que, al margen de todas estas cuestiones, su único problema es el hoy y, luego, el mañana para ello no existe?

Si miramos una puesta de Sol, extasiados ante la belleza de un océano inmenso que brilla ante los últimos rayos de la luz del día que se va, podemos exclamar ¡Qué mundo tan maravilloso! Y, sin embargo, si pensamos en otras cuestiones, podemos llegar a la conclusión de que, quizás, seamos nosotros los que no somos tan maravillosos el mundo que nos acoge.

¡Es todo tan complicado!

Necesitamos de las hipótesis y conjeturas científicas que nos lleven hasta las buenas teorías que, con el tiempo, se convertirán en leyes. De la misma manera, en nuestra misma ignorancia de lo que la Naturaleza es, necesitamos de Filósofos y Poetas que nos lleven esos mundos presentidos o soñados que nos alejen, de la frialdad de esa realidad irrebatible del no saber, al menos, los filósofos y los poetas, procuran enseñarnos otros mundos y nos dicen, los unos cómo podrían ser y, los otros, como nos gustaría que fueran. Es como una especie de alimento del Alma que, como sabéis, no sólo de pan se alimenta.

La poesía y la música nos llevan a otros mundos que…, por un , nos alejan de la fealdad de éste

Si bien ciertas hipótesis “científicas” recientes no abarcan un abanico tan amplio como el que nos puedan ofrecer los filósofos, en cierto sentido son todavía más exóticas o extremas: ¿Universos Paralelos o Multiversos? ¿ dónde podrá llegar nuestra imaginación?

¡La Conciencia! Esa luz que en algunos produce destellos cegadores y en otros… permanece en la más absoluta oscuridad. ¿Por qué no estará presente en todos con la misma intensidad? Podemos ver que la Conciencia ser acomodaticia y, en algunos, hasta se puede evitar su presencia, se pueden comportar como si ésta no existiera.

alguna vez deje aquí escrito, la conciencia ha sido a un tiempo misterio y fuente de misterio. Objeto de los principales estudios filosóficos que, de mil maneras, han querido con sus pensamientos, plasmar lo que la consciencia es, y, sin embargo, sus logros no han sido suficientes. Entraron en escena otros estudiosos más especializados tratar de entrar en ese complejo campo del funcionamiento cerebral y tratar de saber cómo surgía eso que llamamos consciencia y, hasta que punto, la conciencia era consciente.

                                   Muy claro no lo tenemos… ¡aún!

Ahí estamos, en el camino, tratando de descubrir quiénes somos y hacia dónde vamos. Como nuestra complejidad puede ser comparada con la del universo mismo, la tarea no es fácil y habrá que estar, no ya a la espera de investigaciones y nuevos descubrimientos, sino que, nuestros conocimientos sobre nosotros mismos, llegará por la evolución que conlleva el paso del tiempo y, probablemente, por descubrimientos que haremos fuera de la Tierra, en el espacio exterior, y, sin descartar que, los que nos faltan podrían venir de la mano de seres que, de momento, ni sabemos que existen y, sin embargo, ellos podrían tener la clave de nosotros, de por qué somos así, de cómo hemos podido construir la Sociedad que ahora tenemos y, sobre todo, de cómo podríamos llegar a cristalizar una Humanidad en la que, las desigualdades de hoy, se puedan transmutar en ese “todos somos iguales” en el sentido más amplio de la palabra y queriendo significar que nadie, sin excepción, carecerá de aquello que le aleje de una vida digna.

emilio silvera

 ¿Física? ¡Y mucho más!

El psicólogo Eric Ericsson llegó a proponer una teoría de estadios psicológicos del desarrollo. Un conflicto fundamental caracteriza cada fase. Si este conflicto no queda resuelto, puede enconarse e incluso provocar una regresión a un periodo anterior. Análogamente, el psiicólogo Jean Piaget demostró que el desarrollo mental de la primera infancia tampoco es un desarrollo continuo de aprendizaje, sino que está realmente caracterizado por estadios discontinuos en la capacidad de conceptualización de un niño. En un mes, un niño puede dejar de buscar una pelota una vez que ha rodado fuera de su campo de visión, sin comprender que la pelota existe aunque no la vea. Al mes siguiente, esto resultará obvio para el niño.

Los procesos siguen, las cosas cambian, el Tiempo inexorable transcurre, si hay vida vendrá la muerte, lo que es hoy mañana no será.

Esta es la esencia de la dialéctica. Según esta filosofía, todos los objetos (personas, gases, estrellas, el propio universo) pasan por una serie de estadios. Cada estadio está caracterizado por un conflicto entre dos fuerzas opuestas. La naturaleza de dicho conflicto determina, de hecho, la naturaleza del estadio. Cuando el conflicto se resuelve, el objeto pasa a un objetivo o estadio superior, llamado síntesis, donde empieza una nueva contradicción, y el proceso pasa de nuevo a un nivel superior.

Los filósofos llaman a esto transición de la “cantidad” a la “cualidad”.  Pequeños cambios cuantitativos se acumulan hasta que, eventualmente, se produce una ruptura cualitativa con el pasado. Esta teoría se aplica también a las sociedades o culturas. Las tensiones en una sociedad pueden crecer espectacularmente, como la hicieron en Francia a finales del siglo XVIII. Los campesinos se enfrenaban al hambre, se produjeron motines espontáneos y la aristocracia se retiró a sus fortalezas. Cuando las tensiones alcanzaron su punto de ruptura, ocurrió una transición de fase de lo cuantitativo a lo cualitativo: los campesinos tomaron las armas, tomaron París y asaltaron la Bastilla.

Las transiciones de fases pueden ser también asuntos bastante explosivos. Por ejemplo, pensemos en un río que ha sido represado. Tras la presa se rápidamente un embalse con agua a enorme presión. Puesto que es inestable, el embalse está en el falso vacío. El agua preferiría estar en su verdadero vacío, significando esto que preferiría reventar la presa y correr aguas abajo, hacia un estado  de menor energía. Así pues, una transición de fase implicaría un estallido de la presa, que tendría consecuencias desastrosas.

También podría poner aquí el ejemplo más explosivo de una bomba atómica, donde el falso vacío corresponde al núcleo inestable de uranio donde residen atrapadas enormes energías explosivas que son un millón de veces más poderosas, para masas iguales, que para un explosivo químico.  De vez en cuando, el núcleo pasa por efecto túnel a un estado más bajo, lo que significa que el núcleo se rompe espontáneamente. Esto se denomina desintegración radiactiva. Sin embargo, disparando neutrones contra los núcleos de uranio, es posible liberar de golpe esta energía encerrada según la formula de Einstein E = mc². Por supuesto, dicha liberación es una explosión atómica; ¡menuda transición de fase! De nefasto recuerdo por cierto.

Las transiciones de fase no son nada nuevo. Trasladémoslo a nuestras propias vidas. En un libro llamado Pasajes, el autor, Gail Sheehy, destaca que la vida no es un flujo continuo de experiencias, como parece, sino que realmente pasa por varios estadios, caracterizados por conflictos específicos que debemos resolver y por objetivos que debemos cumplir.

Los contornos recubiertos muestran la estructura de la galaxia al ser reconstruida desde las observaciones hechas bajo el fenómeno de lente gravitatorio con el radiotelescopio Submillimeter Array. La formación de nuevas estrellas en el Universo es imparable y, la materia más sencilla se constituye en una estructura que la transformará en más compleja, más activa, más dispuesta para que, la vida, también pueda surgir en mundos ignotos situados muy lejos del nuestro.

   Sí, todo cambia y nada permanece: transiciones de fases hacia la complejidad

Las nuevas características descubiertas por los científicos en las transiciones de fases es que normalmente van acompañadas de una ruptura de simetría. Al premio Nobel Abdus Salam le gusta la ilustración siguiente: consideremos una mesa de banquete circular, donde todos los comensales están sentados con una copa de champán a cada lado. Aquí existe simetría. Mirando la mesa del banquete reflejada en un espejo, vemos lo mismo: cada comensal sentado en torno a la mesa, con copas de champán a cada lado.  Asimismo, podemos girar la mesa de banquete circular y la disposición sigue siendo la misma.

Rompamos ahora la simetría. Supongamos ahora que el primer comensal toma la copa que hay a su derecha. Siguiendo la pauta, todos los demás comensales tomaran la copa de champán de su derecha. Nótese que la imagen de la mesa del banquete vista en el espejo produce la situación opuesta.  Cada comensal ha tomado la copa izquierda. De este modo, la simetría izquierda-derecha se ha roto.

El niño del espejo le da a su amiguito reflejado la mano derecha y aquel, le saluda, con la izquierda. ¡La simetría especular…! Así pues, el estado de máxima simetría es con frecuencia también un estado inestable, y por lo tanto corresponde a un falso vacío.

Con respecto a la teoría de supercuerdas, los físicos suponen (aunque todavía no lo puedan demostrar) que el universo decadimensional original era inestable y pasó por efecto túnel a un universo de cuatro y otro de seis dimensiones. Así pues, el universo original estaba en un estado de falso vacío, el estado de máxima simetría, mientras que hoy estamos en el estado roto del verdadero vacío.

Al principio, cuando el universo era simétrico, sólo existía una sola fuerza que unificaba a todas las que ahora conocemos, la gravedad, las fuerzas electromagnéticas y las nucleares débil y fuerte, todas emergían de aquel plasma opaco de alta energía que lo inundaba todo. Más tarde, cuando el universo comenzó a enfriarse, se hizo transparente y apareció la luz, las fuerzas se separaron en las cuatro conocidas, emergieron las primeras quarks para unirse y formar protones y neutrones, los primeros núcleos aparecieron para atraer a los electrones que formaron aquellos primeros átomos.  Doscientos millones de años más tarde, se formaron las primeras estrellas y galaxias. Con el paso del tiempo, las estrellas sintetizaron los elementos pesados de nuestros cuerpos, fabricados en supernovas que estallaron, incluso antes de que se formase el Sol. Podemos decir, sin temor a equivocarnos, que una supernova anónima explotó hace miles de millones de años y sembró la nube de gas que dio lugar a nuestro sistema solar, poniendo allí los materiales complejos y necesarios para que algunos miles de millones de años más tarde, tras la evolución, apareciéramos nosotros.

Las estrellas evolucionan desde que en su núcleo se comienza a fusionar hidrógeno en helio, de los elementos más ligeros a los más pesados.  Avanza creando en el hornotermonuclear, cada vez, metales y elementos más pesados. Cuando llega al hierro y explosiona en la forma explosiva de  una supernova. Luego, cuando este material estelar es otra vez recogido en una nueva estrella rica en hidrógeno, al ser de segunda generación (como nuestro Sol), comienza de nuevo el proceso de fusión llevando consigo materiales complejos de aquella supernova.

Puesto que el peso promedio de los protones en los productos de fisión, como  el cesio y el kriptón, es menor que el peso promedio de los protones de uranio, el exceso de masa se ha transformado en energía mediante la conocida fórmula E = mc². Esta es la fuente de energía que también subyace en la bomba atómica. Es decir, convertir materia en energía.

Así pues, la curva de energía de enlace no sólo explica el nacimiento y muerte de las estrellas y la creación de elementos complejos que también hicieron posible que nosotros estemos ahora aquí y, muy posiblemente, será también el factor determinante para que, lejos de aquí, en otros sistemas solares a muchos años luz de distancia, puedan florecer otras especies inteligentes que, al igual que la especie humana, se pregunten por su origen y estudien los fenómenos de las fuerzas fundamentales del universo, los componentes de la materia y, como nosotros, se interesen por el destino que nos espera en el futuro.

Cuando alguien oye por vez primera la historia de la vida de las estrellas, generalmente (lo sé por experiencia), no dice nada, pero su rostro refleja escepticismo. ¿Cómo puedo vivir una estrella 10.000 millones de años? Después de todo, nadie ha vivido tanto tiempo como para ser testigo de su evolución y poder contarlo.

             Hay cosas que, cambiando… ¡Nunca cambian! La entropía se encarga de ello

Pero volviendo a las cosas de la Naturaleza y de la larga vida de las estrellas, sí, tenemos los medios técnicos y científicos para saber la edad que tiene, por ejemplo, el Sol. Nuestro Sol, la estrella alrededor de la que giran todos los planetas de nuestro Sistema Solar, la estrella más cercana a la Tierra (150 millones de Km =  1 UA), con un diámetro de 1.392.530 Km, tiene una edad de 4.500 millones de años, y, como todo en el Universo, su discurrir la va desgantando, evoluciona hacia su imparable destino como gigante roja primero y enana blanca después.

              Una gigante roja engulle a un planeta cercano

Cuando ese momento llegue, ¿dónde estaremos? Pues nosotros, si es que estamos, contemplaremos el acontecimiento desde otros mundos. La Humanidad habrá dado el gran salto hacia las estrellas y, colonizando otros planetas se habrá extendido por regiones lejanas de la Galaxia.

El Universo siempre nos pareció inmenso, y, al principio, aquellos que empezaron a preguntarse cómo sería, lo imaginaron como una esfera cristalina que dentro contenía unos pocos mundos y algunas estrellas, hoy, hemos llegado a saber un poco más sobre él. Sin embargo, dentro de unos cuantos siglos, los que detrás de nosotros llegaran, hablarán de universos en plural, y, cuando pasen algunos eones, estaremos de visita de un universo a otro como vamos de una ciudad a otra.

¡Quién pudiera estar allí!

¡Es todo tan extraño! ¡Es todo tan complejo! y, sobre todo…¡sabemos tan poco!

         Todo lo grande está hecho de cosas pequeñas

Según lo que podemos entender y hasta donde han podido llegar nuestros conocimientos actuales, ahora sabemos donde están las fronteras: donde las masas o las energías superan 10¹⁹ veces la masa del protón, y esto implica que estamos mirando a estructuras con un tamaño de 10^-33 centímetros.

Esta ecuación nos habla de lo que se conoce como masa de Planck y a la distancia correspondiente la llamamos distancia de Planck. La masa de Planck expresada en gramos es de 22 microgramos, que es la masa de un grano muy pequeño de azúcar (que, por otra parte, es el único número de Planck que parece más o menos razonable, ¡los otros números son totalmente extravagantes!).

Esto significa que tratamos de localizar una partícula con la precisión de una Longitud de Planck,  las fluctuaciones cuánticas darán tanta energía que su masa será tan grande como la masa de Planck,  y los efectos de la fuerza gravitatoria entre partículas, así, sobrepasarán los de cualquier otra fuerza. Es decir, para estas partículas la gravedad es una interacción fuerte.

Lo cierto es que, esas unidades tan pequeñas, tan lejanas en las distancias más allá de los átomos, son las que marcan nuestros límites, los límites de nuestras teorías actuales que, mientras que no puedan llegar a esas distancias… No podrán avanzar en el conocimiento de la Naturaleza y, tampoco, como es natural, en la teoría de supercuerdas o en poder saber, lo que pasó en el primer momento del supuesto big bang, hasta esos lugares, nunca hemos podido llegar.

emilio silvera

 « La Palma del Condado

Una investigación ha desarrollado una nueva estructura cuántica capaz de emitir fotones individuales de color rojo. El avance, que se publica en la revista Nature Materials, se basa en el confinamiento cuántico que se genera en uno de los puntos y que les permite modular la energía de la luz que emiten.

En trabajo han participado investigadores de la Universidad de Zaragoza, el Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC), la Universidad de Barcelona y del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona del CSIC. El investigador Jordi Arbiol de este último explica:

“El resultado final son hilos unidimensionales, de tamaño nanométrico, compatibles con la tecnología electrónica actual, que permitirían crear dispositivos a mayor escala con un control total de la emisión de luz, fotón a fotón”.

Pero centrémonos en el que aquí se prenta hoy y que comienza hablando de los…

Nanohilos

No sólo las moléculas, los Nanotubos o el grafeno son las apuestas para sustituir al silicio. Otros elementos como los Nanohilos fabricados a partir de materiales semiconductores o los Nanohilos metálicos tendrán también cierto protagonismo. En concreto, los Nanohilos semiconductores presentan un gran potencial como transistores pero también presentan aplicaciones en campos como octoelectrónica o en la fabricación de censores biológicos. Por otro lado los Nanohilos metálicos, cuya síntesis controlada es más difícil, poseen gran interés como interconectores. En el caso de los Nanohilos formados de materiales Ni, Co o Fe se aprovechar también su potencial comportamiento magnetorresisitivo para ser usados en dispositivos de almacenamiento magnético. Los Nanohilos metálicos son interesantes a su vez porque los efectos de tamaño inducen en ellos la aparición de transiciones de fase martensíticas y la aparición de configuraciones no cristalinas.” Veamos que pasa con las Nanopartículas.

Nanopartículas

Quizás, junto a los nanotubos de carbono, las nanopartículas representan los materiales que tienen una repercución tecnológica más inmediata. Además de sus propiedades intrínsecas, las nanopartículas representan los materiales que tienen una repercusión tecnológica más inmediata. Además de sus propiedades intrínsecas, las nanopartículas, debido a su pequeño tamaño, pueden convertirse en diminutos dispositivos capaces de  realizar otras funciones, transportar un medicamento específico por el torrente sanguíneo sin obstruirlo. Para lograr esto, las nanopartículas deben ser el soporte de capas de moléculas autoensambladas que confieren una funcionalidad adicional a las mismas.

Como su propio nombre indica, el término “nanopartícula” designa una agrupación de átomos o moléculas que dan lugar a una partícula con dimensiones nanométricas. Es decir, que su tamaño está comprendido entre 1 y 100 nm. Dependiendo de cuáles sean los átomos o moléculas que se agrupan se originarán diferentes tipos de nanopartículas. Así, por ejemplo, tendremos nanopartículas de oro, de plata o nanopartículas magnéticas si están formadas por átomos de Fe o Co. Su pequeño tamaño hace que la relación superficie/volumen crezca y por tanto que estas estructuras tengan unas propiedades características y esencialmente distintas a las que presenta el material en volumen.

Una estrategia la formación de nanopartículas es recubrirlas con distintas capas de manera tal que cada una aporte funcionalidades diferentes al sistema. Así, por ejemplo, recientemente se han descrito nanopartículas cuyo interior está formado por un material magnético, como el Co, seguido de una capa intermedia de SiO₂ que aporta estabilidad al sistema y finalmente una superficie de oro.

El tamaño final de la nanopartícula es de 3 nm, y estructura laminar hace que tengan un núcleo magnético que posibilite su guiado, y una superficie de oro que facilite  el autoensamblado de moléculas orgánicas o biológicas para diferentes  aplicaciones. Entre éstas destaca su uso como biosensores. Para ello se inmoviliza material biológico, como ácido desoxirribonucleico (ADN) o el llamado ácido nucléico péptidico (PNA, del inglés peptide nucleic acid), que siendo un ácido nucléico artificial, presenta un “esqueleto” molecular formado por enlaces peptidicos y una estructura de bases nucleicas exactamente igual a la del ADN. El PNA puede reconocer cadenas complementarias de ADN, incluso con mayor eficiencia para la hibridación que la que representa el ADN para reconocer su hebra complementaria. Por este motivo, el PNA se ha propuesto como sonda para la fabricación de biosensores altamente eficientes. Estas macromoléculas unidas a superficies o nanopartículas son capaces de detectar diferentes analítos de interés, particularmente otars moléculas biológicas.

Sin embargo, el concepto de nanopartícula debe concebirse en un sentido más amplio ya que no sólo estar basada en un núcleo inorgánico, pudiéndose sintetizar nanopartículas poliméricas. Yendo un poco más allá una cápsida vírica puede entenderse como una nanopartícula formada por una carcasa proteica. Esta cápsida vírica tiene dimensiones  nanométricas y, en muchos casos, burla con facilidad las membranas celulares. Por esta razón este tipo de “nanopartículas” se proponen para su uso en nanomedicina, y son el objeto de estudios básicos  en los que las herramientas como los microscopios de fuerzas atómicas juegan un papel esencial. En particular, estas herramientas nos permiten caracterizar las propiedades mecánicas y las de ruptura de cápsidas víricas así como la en la que dichas cápsidas se comportan ante, por ejemplo, cambios controlados de humedad.

En un discurso recientemente impartido en la Universidad Europea de Madrid, William F. Clinton, ex-Presidente de los EE.UU, afirmó que ” el cometido del siglo XXI será salvar al mundo del cambio climático, regenerar la economía y crear . El futuro más allá será la Nanotecnología y la biotecnología”. El propio W.F. Clinton fue el impulsor de la Iniciativa Nacional de Nanotecnología durante su mandato, convirtiendo durante los últimos 10 años a EE.UU en el líder mundial en la generación de conocimientos básicos y aplicados en el ámbito de la Nanotecnología.

Nadie pone en duda las afirmaciones de W.F. Clinton sobre el papel de la Nanotecnología en nuestro futuro a medio y largo plazo, por lo uqe es imperativo estar suficientemente preparados para construir este paradigma científico. En el caso concreto de España, las dos últimas ediciones del Plan Nacional de I+D+I han encumbrado las investigaciones en Nanociencia y Nanotecnología a la categoría de Acción Estratégica. En la actualidad se están poniendo en marcha varios centros dedicados a Nanotecnología. Dichas iniciativas son producto, por lo general, de costosos impulsos puntuales, locales, dirigidos por científicos con iniciativa, pero no son fruto de una actuación de conjunto, planificada siguiendo una estrategia  quiada por unos objetivos ambiciosos, en los que impere la coordinación y el uso eficiente de los recursos. La actual coyuntura económica no invita al optimismo a este respecto, por lo que sería necesario poner en marcha iniciativas que promuevan la adquisición de infraestructuras, la formación de técnicos, la coordinación entre centros emergentes, etc.

Otro punto sobre el que no hay que descuidarse tiene que ver con la formación, en todos los niveles educativos, en Nanotecnología. En este sentido son numerosas las universidades españolas que ofrecen cursos de master y/o doctorado con contenidos relacionados con la Nanotecnología. Sin embargo, muchos de estos cursos tienen pocos estudiantes inscritos, al igual que ocurre con muchos estudios de grado relacionados con las ciencias básicas. La tarea de fascinar y atraer a nuestros jóvenes hacia la ciencia debe comenzar mucho antes. En este sentido, los conceptos inherentes a la Nanotecnología deben formar parte del conocimiento que debe llegar a los estudiantes de educación secundaria, como ocurre en países como Alemania, Finlandia, Taiwán, Japón, EE.UU., etc. Además, la Nanotecnología es una materia que causa cierta fascinación a los adolescentes por lo que puede ser un buen punto de partida para incentivar las vocaciones científicas. Esta ha sido una de las principales razones por las que los autores de este artículo junto con otros investigadores (Carlos Briones del Centro de Astrobiología y Elena Casero de la Universidad Autónoma de Madrid) accedieron a la petición de la Fundación Española de Ciencia y Tecnología (FECyT) para escribir una Unidad Didáctica de Ciencia y Tecnología. Dicho libro ya se encuentra en todos los institutos españoles de educación secundaria y bachillerato, y se puede desde la web de la FECyT. Esperemos que esta pequeña contribución, junto con otras de mayor calado que deben promoverse desde las diversas administraciones públicas, permita tomar la senda que nos lleve a medio plazo hacia la tan ansiada sociedad basada en el conocimiento.

Fuente: Revista Española de Física. Volumen 23 Nº 4 de 2009

Los Autores:

D. José Ángel Martín Gago, del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, Concejo Superior de Investigaciones científicas, Centro de Astrobiología /CSIC/INTA), Instituto Nacional de Técnica Aerpespacial, y, D. Pedro A. Serena Domingo, del Instituo de Ciencia y Materiales de Madrid y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.