Cuando la nanotecnología es el tema
El Dr. Juan Carlos Cuevas es profesor de Física en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM; España), donde investiga en Nanociencia y Nanotecnología. Recientemente, invitado por la Universidad Nacional del Litoral, y en el marco del Doctorado en Física de la citada casa de altos estudios, dictó un curso intensivo de electrónica molecular (Nanoelectrónica) al que asistieron científicos y becarios de investigación.

El tema central del curso llevado a cabo en el Intec/UNL/Conicet* fue el estudio de las leyes físicas que gobiernan la conducción eléctrica en los nuevos circuitos de escala nanométrica, una escala que es un millón de veces más pequeña que el milímetro.

-¿Qué es la electrónica molecular?, ¿en qué consiste su trabajo? -Todos somos conscientes de cómo han evolucionado nuestras computadoras. Hoy son capaces de ejecutar acciones que hace diez o veinte años eran tan sólo un sueño. Esto tiene que ver con los enormes progresos llevados a cabo en la miniaturización de los componentes electrónicos en que están basadas. Dichos componentes poseen ya dimensiones de unas pocas decenas de nanómetros, dando lugar a lo que comienza a conocerse como Nanoelectrónica. Sin embargo, dentro de poco tiempo la industria de la computación deberá buscar nuevas estrategias para continuar con esa miniaturización constante. Esto se debe al hecho de que la conducción eléctrica a través de los futuros diminutos componentes no se regirá por las mismas leyes clásicas que hoy sirven para diseñarlos, sino que estará gobernada por las leyes de la mecánica cuántica. En nuestro trabajo de investigación tratamos de entender esas nuevas leyes y exploramos los límites últimos de la citada miniaturización. En particular, estudiamos si átomos o moléculas individuales pueden ser usados como componentes electrónicos, imitando el comportamiento de diodos, transistores, entre otros. Por ese motivo se le conoce a este campo de investigación como electrónica molecular. Este tipo de tecnología, si todo va bien, podría dar lugar a la próxima "revolución" que formaría parte de nuestras vidas de aquí a veinte años. -Las investigaciones, ¿son sólo teóricas? -No; por fortuna, en este campo, teoría y experimentación van de la mano. Se tiene que pensar que, cuando hablamos de la escala de átomos y moléculas, nos referimos al "tamaño de un nanómetro", el cual es un millón de veces más pequeño que el milímetro (mm). Uno debe darse cuenta de que ya tenemos dificultades para discernir, en una regla, un tamaño como el mm.Y ahora tratamos de manipular, de comprender cómo se comportan los objetos y las cosas en una escala que es un millón de veces más pequeña que esa medida. Parece ciencia-ficción, ¿verdad? En pocas palabras, tenemos que aprender todo, "casi" de nuevo. -¿Puede brindar ejemplos de cómo trabajar con tales tamaños "micro"? -Por supuesto que sí: es seguro que más de uno de los lectores de esta nota ha puesto las pinzas en la batería de su vehículo; pinzas que tienen el tamaño de nuestros dedos. Ahora, ¿cuáles son los "dedos" que necesitamos para experimentar en una escala un millón de veces más pequeña? Estos "dedos" o electrodos se pueden fabricar con diversas técnicas que producen la rotura controlada de hilos metálicos hasta incluso la escala de unos pocos átomos. Algunas de estas técnicas ya permiten contactar moléculas individuales, fabricando así los primeros circuitos moleculares, que si bien son aún un tanto rudimentarios, nos permiten estudiar cómo se transporta la corriente eléctrica a ese nivel. Por otro lado, en lo que constituye mi aporte a la teoría, comenzamos a entender los mecanismos que controlan el transporte de corriente eléctrica a esas escalas tan diminutas. El reto o el problema con el que nos enfrentamos, es que debemos repensar todas las leyes, ya que aquéllas que aprendíamos en la escuela secundaria dejan de ser válidas a esta minúscula escala y tenemos que re-derivar todo. -¿En qué otros objetos, además de la computadora, podemos reconocer la presencia de la Nanociencia y/o Nanotecnología en nuestro "universo" actual?-La Nanotecnología está dando sus primeros pasos; es un como un bebé que comienza a caminar, pero ya hay ejemplos. Una de las vertientes de la Nanociencia es la fabricación de nanopartículas, que son agregados de átomos que contienen unas pocas decenas de átomos y forman parte de compuestos en la industria de la cosmética. Una mujer que se está maquillando ya está haciendo uso, en algunos casos, de la nanotecnología. Pero también en la fabricación de objetos tan habituales como las raquetas de tenis, algunas de las cuales ya están basadas en fibras de carbono que son estructuradas a ese tamaño pequeño. Son más flexibles y a la vez más resistentes, y aunque parezca contradictorio, son dos ventajas importantes. Otros ejemplos están constituidos por los nanotubos de carbono -diminutas moléculas de carbono con forma de cilindro- cuyo tamaño es tan sólo de unos pocos átomos, que dentro de poco tiempo formarán parte de los primeros displays moleculares que nos brindarán imágenes televisivas con mejor definición. -¿A qué obedece su presencia en Santa Fe? -Por sugerencia de la Dra. Edith Goldberg, investigadora del Conicet en el Intec, y aprovechando que yo participaría en un congreso en Puerto Iguazú, vine a impartir este curso intensivo de posgrado sobre electrónica molecular, tema respecto del cual no hay aún demasiada literatura ni existen cursos de grado. Lo dicté durante dos semanas, dirigido a licenciados en Física o en Química, así como a ingenieros y a investigadores de carrera. La concurrencia, sorprendente en su grado de interés y reacción, ha llegado a ser de quince personas, lo cual para nuestros cursos es un éxito claro y rotundo. Según he sabido, ya se han oído voces de "quejas" de otras universidades argentinas en razón de que el curso no se ha dictado en otros sitios. Supongo que en próximas ediciones podremos satisfacer a las interesadas. -Para concluir, ¿cuál es el significado de la investigación que lleva a cabo? -Un investigador que se dedica a la ciencia básica, que es lo que hacemos nosotros y quienes trabajan en el Intec, explora un nuevo mundo, y éste es un paso necesario ya que no existe tecnología sin ciencia básica. Los grandes avances del siglo XX, tales como la televisión y las computadoras, entre otros, tienen ciencia básica atrás. En ocasiones, nuestra actividad no es muy entendida porque -quizás- lo que hacemos hoy se aplicará en la vida diaria de la gente de aquí a quince o veinte años. Pero es esencial para países como los nuestros, para que compitan a nivel mundial. Espero que el gobierno argentino, como lo ha hecho el español, entienda que hay que invertir mucho más en ciencia básica. En España, hasta no hace mucho tiempo, se invertía menos del 1% del PB, cuando Alemania está cerca del 3%. (*) Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química, sito en Güemes 3450 de Santa Fe. Entrevistó: Lic. Enrique A. Rabe (ACS/Conicet Santa Fe).

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