Apostillas sobre nanociencia y nanotecnología de ayuda para elaborar material gráfico y para incentivar temas de discusión.

El objetivo del presente texto es discutir que es nanociencia y nanotecnología, plantear cuestiones de cómo se comporta la “sociedad de científicos”, buscando inspirar la realización de material gráfico por alumnos. Gente que no sabía que hacían nanociencia:

1945, fin de la segunda guerra mundial. En Grenoble, Francia, el físico Louis Néel (Premio Nobel en 1970), no sabe que está haciendo nanociencia. “Simplemente” obtiene en su laboratorio polvos de compuestos magnéticos que son muy conocidos, como níquel, pero…cuando los “mira” en un microscopio electrónico ve que esos polvos están formados por partículas muy chicas…y las llama “micropartículas”. Claro, pues eran mucho más chicas que las usuales, que tenían tamaños de centésimas de milímetros. En realidad las “micropartículas” que “vió” Neel tenían diámetros de entre 10-50 nanometros!!! O sea, no eran “micro” partículas!! Las micropartículas son mucho más grandes: micropartículas= tamaños del micrón=1000 nanometros= 1/1000 de milímetro.O sea: Néel hacia nanopartículas, pero las seguía llamando micropartículas…no estaba en la onda fashion!

No solo en otros países....Lo mismo le pasó a muchos científicos en todas partes del mundo, incluida Argentina: hacían nanopartículas, pero no las presentaban como tales, simplemente eran partículas chicas…

Lo cual, años después ya instalada la onda “nano”, creó ciertos recelos: ”si esto hubiera sido fashion en mi época hubiera sido famoso, pero claro, yo me rompí el alma trabajando en cosas nano cuando el paradigma no estaba instalado. Ahora el “lustre” se lo llevan unos jóvenes que creen descubrir la pólvora solo porque hacen partículas chicas, como las que nosotros hacíamos hace 20 años”

Gente que cree estar en lo fashion, pero…”el tamaño no lo es todo” Nuevas generaciones creen hacer nanociencia porque en sus laboratorios preparan polvos formados por partículas muy chicas de tamaño nano… Pero la nanociencia no se define por una cuestión de tamaño solamente. Ser “chico” es requisito indispensable, pero con eso solo no alcanza….Para que decir que se hace nanociencia, las propiedades físicas de las partículas ”nano” deben ser muy distintas de las propiedades de las partículas grandes (las micro partículas). O sea, que lo que estudio (magnetismo, conducción eléctrica, etc) varíe con el tamaño de la partícula que forma el material. Es más: que “mejoren” las propiedades cuanto más chico sea el tamaño…(¿paradojal?)

Néel si que la tenía clara…

El caso de Néel sí es un buen ejemplo de nanociencia… En efecto: el magnetismo de su niquel “nano” era muy diferente que el del niquel “micro”. El níquel formado por partículas “micro” es un material que se puede magnetizar en forma permanente cuando se lo acerca a un imán, y si después se saca el imán, el niquel queda magnetizado. Pero a las “nano” partículas de níquel eso no les pasa: se magnetizan con el imán, pero cuando se saca el imán se desmagnetizan! Son tan chicas que se mueven mucho y no quedan imantadas!!

Nanotecnología no es nanociencia…

Pero después de hacer partículas nano, después descubrir que sus propiedades cambian con el tamaño, me pregunto: ¿se puede este conocimiento aplicar en algo tecnológico? Esto sería hacer nanotecnología. A veces pasa que me “mato” haciendo partículas nano, pero… sus propiedades no son muy distintas de las que tiene las partículas grandes (buah!)

¿Y por qué “lo chico es mejor que lo grande”?

Lo mejor es dar algunos ejemplos

a) En el caso de Néel: sus partículas chicas se desmagnetizan fácil, o sea que pueden usarse para “borrar” la memoria magnética en sistemas de almacenamiento de datos. Muchos sistemas magnéticos necesitan esta “reversibilidad”: se los magnetiza (graban información) y luego se los desmagnetiza cuando se necesita “limpiar” la memoria!

b) Comparemos una bola de cañon y una pelota de golf. En la bola de cañón la superficie no tiene mucho “material” en comparación con lo que hay en todo el volumen de la bola. En cambio, en la de golf, la superficie tiene un porcentaje de material que es comparable a la que hay en toda la pelota. O sea: la superficie tiene un papel más importante en los objetos chicos que en los grandes!!!

c) A nivel molecular, en muchas reacciones químicas, se necesita una superficie en donde ocurrir o donde hacer la reacción más rápida: los objetos nano le vienen de maravillas!!!

-Finalmente: en microelectrónica, es importante contar con varios materiales distintos ensamblados en una región cada vez más chicas, para miniaturizar el dispositivo..