(PhysOrg.com) - La nanotecnología implica manipular lo inimaginablemente pequeño. Un nanómetro tiene aproximadamente 5 átomos de carbono seguidos, o la distancia que crece su uña en un segundo. La materia se comporta de manera fundamentalmente diferente a esa escala, abriendo nuevas posibilidades para productos y procesos. La nanotecnología es un vasto campo de investigación emergente, lleno de posibilidades, y los medios de comunicación y el público están empezando a darse cuenta.

“Una promesa de la nanotecnología es la idea de construir máquinas del tamaño de una molécula para transportar átomos. Podías "cultivar" lo que quisieras. Podrías hacer crecer una casa. O un chuletón, ”Dijo el profesor de derecho de la Universidad Estatal de Arizona Joel Garreau en un café de ciencia, "Hechos o exageraciones:¿Qué nos dicen los medios sobre nano y otras nuevas tecnologías?" en el Centro de Ciencias de Arizona el 19 de marzo.

Hoy dia, La nanotecnología nos trae cristales autolimpiables y pantalones resistentes a las manchas. Estos productos son útiles, pero no exactamente revolucionario. Es la promesa de la nanotecnología lo que resulta intrigante.

"El mundo podría transformarse tan abruptamente que sería irreconocible, ”Dijo Garreau.

ASU se está convirtiendo en líder en investigación en nanotecnología, tanto en ciencia e ingeniería como en cuestiones de política. En 2009, El biofísico de ASU Stuart Lindsay publicó el primer libro de texto completo para el campo, Introducción a la nanociencia. Aunque nuevo, está comenzando a usarse ampliamente.

Un estudio de caso de nano

Lindsay usa nanotecnología en su laboratorio para ayudar a mejorar las técnicas de secuenciación del ADN. Uno de los desafíos actuales en la secuenciación del ADN es llevar el proceso de algo que cuesta decenas de miles de dólares y que tarda semanas o meses en desarrollarse a algo que podría hacerse en un chip de computadora en minutos u horas por solo unos pocos dólares.

“Queremos mejorar la salud humana, por eso lo estamos haciendo, ”Dice Lindsay.

El objetivo principal de la investigación de Lindsay es encontrar una nueva forma de leer las proteínas base del ADN:A, T, C, y G. Su equipo está explorando un método llamado túnel de electrones, que Lindsay llama una "pieza exótica de mecánica cuántica". El túnel de electrones implica el paso de ADN entre dos electrodos que pueden detectar la composición química de cada base individual.

Otra pieza importante de la tecnología es el nanoporo, que dirige el ADN entre los electrodos. Lindsay dice que el nanoporo enhebra el ADN "como un trozo de algodón a través de una aguja". Los nanoporos se fabricaban una vez mediante el ensamblaje de proteínas naturales, que forman agujeros en las paredes de las celdas, o tomando un haz de microscopio electrónico y perforando un pequeño orificio en un trozo de silicona. Ambos procesos son difíciles de realizar, y existe el problema de imprimir de forma fiable pares de electrodos muy cercanos al ADN.

El equipo de Lindsay demostró que un solo nanotubo de carbono, dos nanómetros de diámetro y centímetros de largo, puede crecer fácilmente en una oblea de silicio utilizando métodos científicos convencionales. "No necesitas técnicas exóticas, " él dice.

Luego, el ADN se deslizará por el interior del nanotubo de carbono. Este fenómeno fue muy inesperado. "Los árbitros de Science no lo creyeron la primera vez que enviamos el artículo, así que tuvimos que hacer mucho más para convencerlos, "Lindsay dice, risa. El papel apareció en Ciencias en enero de 2010.

El equipo todavía tiene trabajo por hacer antes de tener un dispositivo que funcione y una empresa que lo produzca, pero Lindsay dice, “Hemos demostrado la viabilidad de este enfoque para la secuenciación del ADN. Hace unos años, la mayoría de la gente habría dicho que esto era ciencia ficción ".

Él añade, "Es una pena porque la verdad sobre la ciencia es que la mayoría de los fondos respaldan avances incrementales, porque la comunidad aceptará que pueden hacerlo. Esto significa que los grandes avances son muy difíciles de respaldar. Realmente vale la pena una financiación arriesgada para algunos objetivos importantes porque la gente los alcanzará. Si obtiene equipos de personas brillantes que colaboran en un objetivo específico, realmente puedes hacer milagros ".

En el horizonte

Parte del problema puede ser que el público no puede distinguir qué proyectos son "posibles pero distantes" y cuáles son "el producto de moda del próximo año". Los medios de comunicación no siempre tienen claro qué tan factible es, e inminente, las nuevas tecnologías prometedoras son. Desarrollar tecnologías y luego probarlas para determinar su efectividad, la seguridad y el costo pueden llevar mucho tiempo. Pero el público puede desconfiar de apoyar la investigación cuando los "avances" demasiado publicitados no aparecen en el mercado rápidamente.

En el café de la ciencia Garreau habló sobre “Los siete horizontes:líneas de tiempo y hojas de ruta para tecnologías emergentes para los próximos veinte años, ”Un sitio web desarrollado para evaluar tecnologías emergentes. Dijo que la línea de tiempo es útil para abordar preguntas como, “¿Qué tan en serio debemos tomarnos esto? Cuanto tiempo tenemos ¿Es esta posibilidad algo que podría pasar mañana con certeza, o algo que podría ser posible muchas décadas en el futuro? "

Las tecnologías dentro del primer horizonte están "disponibles, pero no omnipresente, ”Como los calcetines antimicrobianos que eliminan el olor con la ayuda de nanomateriales. Los otros horizontes incluyen "comercial, " "Ingenieria, " "científico, "" Especulación informada, ”“ Cielo azul ”y finalmente el Séptimo Horizonte, "cuestionable, ”Que incluye ciencia que no parece posible ni en los próximos 20 años.

La investigación de Lindsay podría estar actualmente en el Cuarto Horizonte, "científico, "Lo que significa que hay pruebas de que la tecnología es posible, pero no se ha investigado mucho sobre cómo hacer que el proceso sea seguro y económico en el mercado. Tecnologías en esta categoría, según el sitio web de Seven Horizons, "Por lo general, tardan entre 4 y 10 años en llegar al público si todo sale bien".

The Seven Horizons fue desarrollado por el Consortium for Emerging Technologies, Operaciones militares y seguridad nacional (CETMONS) en asociación con la Facultad de Derecho Sandra Day O'Connor de ASU, el Lincoln Center for Applied Ethics, y el Proyecto Prevail:Gobernanza inteligente para futuros desafiantes.

“Hoy en día, la nanotecnología apenas existe, —Dijo Garreau en el café científico. "Casi todo lo que se puede decir hoy sobre la nanotecnología es especulación".

Especulación o en el horizonte ¿Quién está al tanto de estos avances? ¿Quién se beneficiará de ellos? Como dijo el novelista William Gibson, "El futuro ya está aquí; simplemente no se distribuye de manera uniforme ".

Nanotecnología y sociedad

Un tema importante al que se enfrenta la nanotecnología en la actualidad es el desarrollo de la regulación frente a la incertidumbre científica sobre la tecnología. Elizabeth Corley, profesor de la Escuela de Asuntos Públicos de ASU, estudia las implicaciones políticas de la nanotecnología.

“Cuando pensamos en un campo como la nanotecnología, la ciencia avanza tan rápido que la discusión de lo social, ético, y los impactos de las políticas a menudo se quedan atrás, "Dice Corley, quien es co-investigador principal en el Centro de Nanotecnología en la Sociedad de ASU (CNS-ASU).

“Uno de los objetivos del CNS-ASU es asegurarnos de que, como comunidad científica, participemos en un debate sobre las implicaciones sociales y políticas de la investigación en nanotecnología al mismo tiempo que la ciencia avanza”.

Corley recibió tres títulos de ingeniería antes de continuar sus estudios de doctorado en políticas públicas. Su investigación actual explora las percepciones del público sobre los riesgos y beneficios de la nanotecnología, así como cómo piensan los principales nanocientíficos estadounidenses sobre el papel de los riesgos y beneficios en el desarrollo de la regulación de la nanotecnología.

“Nuestra investigación reciente muestra que la nanotecnología es una de las primeras tecnologías emergentes en las que hemos visto a los científicos más preocupados que al público por ciertos riesgos, " ella dice. La mayor diferencia en el nivel de preocupación estaba relacionada con la salud humana y el medio ambiente.

La nanotecnología en este momento tiene un marco de políticas fragmentado y casi inexistente. Por ejemplo, la FDA regula algunas nanotecnologías basadas en un modelo de producto por producto, mientras que la EPA regula la nanotecnología en gran medida a través de la Ley de Control de Sustancias Tóxicas (TSCA). Estos son modelos muy diferentes y algunos productos de nanotecnología no están cubiertos por ninguna normativa existente.

“El público a menudo piensa de manera diferente sobre la nanotecnología que se usa para producir un dispositivo que salva vidas en el campo médico que cuando se usa para nuevas prácticas y técnicas de vigilancia, —Dice Corley. “Esto significa que es cada vez más importante estudiar las percepciones del público sobre áreas de aplicación particulares de la nanotecnología, como el medio ambiente, el campo de la medicina, y defensa nacional ”.

Otro tema para explorar, Corley dice:Así es como elaboramos políticas sobre una tecnología emergente cuando aún no conocemos todos los riesgos.

Corley y su equipo también han rastreado el conocimiento del público sobre la nanotecnología a lo largo del tiempo, particularmente comparando datos de encuestas de 2004 y 2007. Sorprendentemente, cuando se mira en su conjunto, Los niveles de conocimiento público sobre la nanotecnología no han cambiado mucho entre 2004 y 2007 a pesar de los numerosos esfuerzos de divulgación. Sin embargo, en un estudio publicado en The Scientist en enero de 2010, Corley y su equipo decidieron echar un vistazo más de cerca a diferentes segmentos del público. Descubrieron que existe una brecha cada vez mayor en el conocimiento de la nanotecnología entre los miembros del público con los niveles de educación más bajos y más formales.

De esta investigación, Corley hace la pregunta, "¿Qué tipo de esfuerzos de divulgación llegarían de manera más efectiva a aquellos segmentos del público con niveles de educación formal más bajos?" Sus resultados proporcionan una posible respuesta a esta pregunta porque el estudio mostró que Internet podría servir como un "nivelador" de estas brechas de conocimiento.

"¿Realmente importa si el público comprende la ciencia y la tecnología?" preguntó Joe Kullman, Oficial de relaciones con los medios de comunicación de las Escuelas de Ingeniería Ira A. Fulton de ASU en el café de ciencia. Su respuesta fue inequívoca, "¡Sí!"

"Mucho de lo que sucede, sucede, o no sucede, debido a la política, —Añadió Kullman. “Las percepciones de la gente informan la política. Los políticos escuchan lo que piensa la gente independientemente de si lo que piensan es exacto o no. Si tomamos decisiones sobre políticas basadas en percepciones mal informadas, Cometeremos grandes errores ".