Nanotecnología, grandes oportunidades del mundo en pequeñito

VALÈNCIA. El catedrático de Química Inorgánica y director del Laboratorio de Nanotecnología Molecular de la Universidad de Alicante, Javier García Martínez, define la nanotecnología como «una ciencia, una tecnología y una industria». Una definición breve para una disciplina que, cada vez, suscita más interés dado su gran potencial para revolucionar ámbitos como los de la salud, la energía, la industria, la lucha contra el cambio climático o la agricultura.

Nanopartículas que se introducen en el cuerpo y destruyen las células cancerígenas sin dañar los tejidos sanos; depuración de aguas residuales con nanoburbujas; nanocables que transportan electricidad con mayor eficiencia, o microprocesadores más rápidos que consumen menos energía. Son solo algunos avances que está procurando la nanotecnología en un mundo incipiente, pero muy prometedor.

Dichos avances se basan en manipular la estructura molecular de los materiales a una escala casi atómica, para cambiar sus propiedades intrínsecas y obtener materiales con propiedades mejoradas y aplicaciones, hasta ahora, desconocidas. Para hacerse una idea de las dimensiones del mundo del que hablamos, baste decir que un nanómetro equivale a una millonésima parte de un milímetro, y que un cabello humano promedio tiene, aproximadamente, 60.000 nanómetros de espesor. 

«La nanotecnología surge cuando nos damos cuenta de que las propiedades de los materiales cambian radicalmente cuando se modifica su estructura, morfología y, sobre todo, su tamaño», explica Javier García Martínez, catedrático y director del laboratorio de Nanotecnología Molecular de la Universidad de Alicante. 

Por ejemplo, todos sabemos que el oro es dorado a escala macroscópica, pero a escala nanométrica puede ser rojo, amarillo o azul, en función de su forma y tamaño. Otro ejemplo que pone Javier García Martínez es del grafeno, que consiste en una lámina de átomos de carbono, un material que por su extremada dureza, flexibilidad, ligereza y alta resistencia algunos se refieren a él como ‘el material maravilla’, dada su versatilidad y enormes aplicaciones en industrias como la electrónica, la médica, la automoción o la energía.

Pero, como señala el catedrático, «la nanotecnología no consiste tanto en hacer las cosas pequeñas, sino en hacer las cosas nuevas», a la vez que remarca las enormes posibilidades que ofrece una disciplina que nos permite modificar las propiedades de los materiales para adecuarlas a las distintas aplicaciones, lo que representa una estupenda oportunidad para los emprendedores y emprendedoras atentos. 

El mismo Javier García Martínez fundó, en 2006, la empresa Rive Technology, con una tecnología que había desarrollado durante su estancia posdoctoral Fulbright en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Allí desarrolló una nueva familia de catalizadores nanoestructurados que permiten transformar moléculas muy complejas y así reducir los residuos de la industria química y las emisiones de CO₂. En junio de 2019, la multinacional química Grace adquirió Rive Technology, y ahora comercializa su tecnología por todo el mundo.

Salud y energía

Sin embargo, las dos industrias en las que García Martínez aprecia mayor potencial en este momento en su relación con la nanotecnología corresponden a la salud y la energía. En el campo de la medicina, uno de los mayores logros obtenidos con la nanotecnología lo encontramos en las vacunas contra la covid-19, creadas en los laboratorios de Moderna y Pfizer basadas en el ARN mensajero.

En el caso de los tratamientos, pueden utilizarse nanopartículas para transportar fármacos a zonas específicas del cuerpo, lo que permite una terapia más eficaz y con menos efectos secundarios.

Organizaciones como la plataforma Nanomed y empresas como Nanobiotix, donde desarrollan nanopartículas para el tratamiento del cáncer, o Nanobionics, donde están creando una tecnología para la regeneración de tejidos, son algunos de los casos de éxito que ponen a España a la vanguardia europea en este ámbito. 

En lo que atañe a la energía, la nanotecnología se ha revelado de gran utilidad para mejorar la eficiencia, reducir costes y aumentar la sostenibilidad. Entre las aplicaciones más comunes pueden mencionarse el desarrollo de nuevos materiales y dispositivos para la generación de energía, como las células solares, las turbinas eólicas o los reactores nucleares; nuevas baterías o supercondensadores, en el caso del almacenamiento, o la transmisión y distribución de energía mediante nuevos materiales y dispositivos como cables más eficientes y redes inteligentes. Nanogap, spin off de la Universidad de Santiago de Compostela participada por Repsol, es una de las startups nacionales que se posicionan en esta dirección. 

Contra el cambio climático

Convencido desde tiempo atrás de que quería hacer algo por el medioambiente evitando residuos y contaminación, el joven ilicitano Rubén Escudero aprovechó el fin de Grado en Ingeniería Química para concebir una tecnología que, haciendo uso de nanopartículas, se orientase, entre otras cosas, a la limpieza y depuración de las aguas contaminadas, presentes en los mares, en el campo o en las ciudades. 

Fue su amigo y actual socio, Íñigo Monreal, quien detectó en la tecnología una oportunidad de negocio, lo que les llevó a fundar, el 2 de marzo de 2020 y junto con María Jara, Smallops, una startup que busca soluciones innovadoras que hagan frente al cambio climático a través de la nanotecnología. 

Según explican, «nos dedicamos a la valorización de residuos oleícolas para su transformación en biogás y nanopartículas de hierro envueltas en carbono mediante un método de residuo cero». Para ello, empiezan aprovechando parte de los diez millones de toneladas de residuos que se derivan de la producción del aceite de oliva, como el alpechín o el alperujo. Con estos, producen nanopartículas de hierro que encapsulan en carbono y resultan muy versátiles y útiles para descontaminar las aguas; como fertilizante para el campo exento de tóxicos, o para la fabricación de electrodos para pilas de combustible aplicable a la generación de hidrógeno. 

Rubén Escudero es un entusiasta de los beneficios que puede acarrear el uso de la nanotecnología, a la que compara con el efecto mariposa, dada su capacidad de introducir cambios muy significativos con pequeñas variaciones. «Es la magia de trabajar en pequeño pensando en grande», dice.

Una revolución en los tejidos

Pero tampoco es necesario irse a aplicaciones tan sofisticadas como las que se han apuntado hasta ahora, porque la nanotecnología está ya mucho más presente en el mercado de masas de lo que pensamos. Está detrás de las pantallas táctiles y flexibles de los teléfonos móviles, de los protectores solares y otros cosméticos, de muchas prendas deportivas o de la construcción de edificios resistentes a la corrosión. 

En el mercado de la moda es donde encontró la startup valenciana Sepiia una oportunidad, con un proyecto que ha procurado a sus fundadores reconocimientos, entre otros, como el premio Emprendedor XXI de la Fundación Princesa de Girona y el premio Nacional de Innovación y Diseño.

También con miras a mitigar la contaminación y un mejor aprovechamiento de los recursos, fundó Federico Sainz Robles Sepiia en 2016, una marca que fabrica y comercializa prendas de fácil cuidado que no se manchan, no se arrugan, no huelen y sus tejidos son 100% reciclados y reciclables. Para cerrar el círculo, hace apenas unas semanas que entraron en el mercado del alquiler de ropa de la mano de Ecodicta.

Lo que hace que la ropa de Sepiia sea ‘eterna’ no es otra cosa que el uso de nanopartículas en su composición. Para neutralizar las bacterias que generan el mal olor, utilizan hilos elaborados con una fibra técnica antibacteriana con nanopartículas de plata. Asimismo, para que no se arrugue y repeler líquidos, utilizan hilos especiales de poliéster técnico antibacteriano. Además de en una ropa duradera, el resultado se traduce en una reducción del 87% en el consumo de agua y un 53% menos de emisiones de CO₂ que la ropa de algodón convencional. 

Antes de Sepiia, existían ya prendas inteligentes para distintas funciones, como ignífugas para los bomberos o tejidos fotocrómicos, que cambian de color cuando se exponen a la luz del sol, ultravioleta o cualquier otra fuente de luz de longitud de onda apropiada. 

Dada su versatilidad, algunos se refieren ya a la nanotecnología como «la cafetería de las ciencias». Asimismo, el interés creciente por este tipo de soluciones ha favorecido que la inversión en nanotecnología en nuestro país haya crecido de forma significativa en los últimos años. Algunas fuentes hablan de 600 millones de euros —incluyendo investigación y desarrollo— invertidos el año pasado en nanotecnología, un 20% más que en 2021. 

A la par que la inversión, ha ido aumentando el número de las startups que se atreven con la nanotecnología. En el caso concreto de la Comunitat Valenciana, el último informe elaborado por Startup Valencia recoge que muchas de las startups creadas este año se basan en la nanotecnología y en los nuevos materiales. De hecho, en Europa, el número de startups en nanotecnología asciende a 675, de las cuales, 116 son españolas con un valor total, en el año 2022, de 386 millones de euros.  

* Este artículo se publicó originalmente en el número 110 (diciembre 2023) de la revista Plaza