Nanozientzia eta nanoteknologia, txikiaren erronka handia

Pitarke, Jose M.

CIC nanoGUNEko zuzendaria eta Euskal Herriko Unibertsitateko Materia Kondentsatuaren Fisikako katedraduna

Richard Feynman fisikari ospetsuak, 1959. urtean, "Hondoan leku asko dago: fisikaren arlo berri bati hasiera emateko gonbidapena" izenburuko hitzaldia eman zuen Kaliforniako Teknologia Institutuan. Berrogeita hamar urte geroago, gizakiaren historian lehen aldiz, gauza guztien oinarrizko egiturak maneiatzeko ahalmena gauzatzen ari gara. Materiaren osagaiak nanoeskalan ingeniarizatzeko gauzatzen ari garen ahalmen horrek aukera berri kontaezinak eta irudikaezinak eskainiko dizkigu. Gaur egun, onartzen dugu etorkizuna neurri handi batean nanoa izango dela, hots, nanozientziaren eta nanoteknologiaren garapenak baldintzatuko gaituela.

Nanozientzia eta nanoteknologia, txikiaren erronka handia
2009/09/01 | Pitarke, Jose M. | CIC nanoGUNEko zuzendaria eta Euskal Herriko Unibertsitateko Materia Kondentsatuaren Fisikako katedraduna
(Argazkia: ©Istockphoto.com/Alwyn Cooper)

Nanos hitzak, grezieraz, ipotxa esan nahi du. Eta nano aurrizkia mila milioirena adierazteko erabiltzen dugu. Horren arabera, nanometroa metroaren mila milioirena da, hau da, milimetroa baino milioi bat aldiz txikiagoa. Nanometroa sei karbono-atomo edo hamar hidrogeno-atomo lerrokaturen tamaina da, gutxi gorabehera. Eskala horretan, atomoak eta molekulak ditugu, bai eta sistema biologiko oinarrizkoenak ere. DNA-molekularen helize bikoitzaren diametroa, adibidez, 2 nm da, eta birus ohikoenen diametroa 100 nm-tik beherakoa izan ohi da.

Hogeigarren mendearen hasieran, hipotesi atomikoa oso errotua zegoen zientzialarien artean, baina gizakiak esku artean zituen tresnak (bai eta argiaren uhin-luzera ere) handiegiak ziren atomoak eurak ikusteko; zientzialari batzuen ustean, atomoen esparrura arrazoia soilik hel zitekeen. Alabaina, 1980ko hamarkadatik hona, atomoak banan-banan ikustea eta ukitzea ahalbidetzen duten tresnak eraiki ahal izan ditugu (tunel-mikroskopioa, adibidez), eta horretan dautza, neurri handi batean, nanozientziaren eta nanoteknologiaren jaiotza eta garapena.

Dena den, nanoteknologiak aurrera egingo badu, atomoak eta molekulak ikustea eta ukitzea ez da nahikoa. Atomoen nahiz molekulen arteko elkarrekintzak eta autoantolaketa ere ongi ezagutu behar ditugu. Izan ere, eskala makroskopikoaren eta mikroskopikoaren propietateak ezin dira estrapolatu nanoaren eskalara. Nanoeskalan (0,1 eta 100 nm bitartean), esparru kontzeptuala mekanika kuantikoa da, azalen eragina nagusitzen da, eta propietate fisikoak zein kimikoak, makroeskalan ez bezala, tamainaren menpe daude. Urrea, esate baterako, ez da kimikoki aktiboa makroeskalan; nanoeskalan, berriz, jarduera katalitiko izugarria izan dezake.

Nanozientziaren oinarriak hauexek dira: atomoen behaketa eta manipulazioa, miniaturizazioa eta nanoeskalako gailuen fabrikazioa eta, oso garrantzitsua dena, egitura molekularren eta supramolekularren autoantolaketa. Aurrerapen garrantzitsuenak hiru alor horien konbinaziotik etorriko dira.

Materia nanoeskalan egituratzeko gaur egun dugun ahalmenak ingeniaritza molekularra ekarriko digu: nanogailuak, nanomakinak eta nanorobotak izango ditugu, biologia molekularreko makromolekulen antzera arituko direnak; materialak neurrira egin ahal izango ditugu, atomoen manipulazioaz eta autoantolaketaz baliaturik, ohiko kimikak eskaini ahal izan duena baino haratago; eta ekoizpen-modu berriak izango ditugu, materiaren eta energiaren kontsumo txikiagoarekin eta hondakin gutxiagorekin. Nanoteknologia, bada, garapen jasangarriaren gakoetako bat izango da.

Badirudi nanoteknologiari etekina aterako ez dion sektorerik ez dagoela. Elektronikan, konputagailu azkarragoak izango ditugu, gailu elektroniko txikiagoak eta memoria metatzeko gailu berriak; eraikinak nahiz ibilgailuak sentsorizatu ahal izango dira; garraioa hobetuko da, erregaien prestazioak gehituz eta materialak arinduz kontsumoak eta gas-isuriak txikiagotuko baitira; medikuntzan ere nabarmena izan liteke eragina: sendagai selektiboagoak izango ditugu, terapia berriak eta diagnostikorako tresna hobeak.

Nanoteknologia XXI. mendeko hazkunde ekonomikoaren eragileetako bat izango da, zalantza-izpirik gabe, bai eta gizateriaren etorkizuna baldintzatuko duen jasangarritasunaren oinarrietako bat ere. Horrela bada, Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Sailak martxan jarri berri du nanoBasque egitasmoa, 2010eko Zientzia, Teknologia eta Berrikuntza planaren barruan. NanoGUNE, Euskal Herriko nanozientzien ikerketa kooperatiboaren zentroa, urtarrilaren 30ean inauguratu zena, nanoBasque ekimenaren zutabe nagusia dugu. NanoGUNE ikerketa-zentroa nanozientziaren eta nanoteknologiaren mundu mailako puntako ikerketa bikaina egiteko eta ezagutza- komunitatee sendoa sortzeko jaio da, nanozientzia-arloko ikerkuntzaren emaitzak euskal industria-sareari transferitzeko eta euskal industria-sarearen lehiakortasuna hobetzeko nahiz Euskal Herriaren hazkunde ekonomikoa areagotzeko. Gaur-gaurkoz, honako ikerketa-arlo hauei lotu gatzaizkie nanoGUNEn: nanomagnetismoa, nanooptika, automihiztadura, nanobioteknologia eta nanogailuak.

Esan dezadan, azkenik, nanoGUNEren erronketako bat zientzia-ezagutza gizarteratzea dela. Ildo horretan, Donostia International Physics Center-ekin batera, AtombyAtom izeneko ekitaldia egingo dugu irailaren 28tik 30era Donostiako Kursaal jauregian. Nanozientziaren jaiotzan eta garapenean berebiziko eginkizuna izan duten eta izaten ari diren puntako ikertzaile ospetsuek (hiru Nobel saridun, besteak beste) nanozientzia- eta nanoteknologia-alorreko hitzaldiak emango dituzte arratsaldeetan, gizarte osoari zuzenduta. Arratsaldeko saio horietara edonor joan ahal izango da, atombyatom.nanogune.eu webgunean izena emanez gero.

Pitarke, Jose M.
2
256
2009
9
027
Nanoteknologia; Ikerketa-zentroak
Analisia
54

Gehitu iruzkin bat

Saioa hasi iruzkinak uzteko.

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila
MAIER Koop. Elk.
KIDE Koop. Elk.
ULMA Koop. Elk.
EIKA Koop. Elk.
LAGUN ARO Koop. Elk.
FAGOR ELECTRÓNICA Koop. Elk.