Basics
Què és la nanotecnologia?
La nanotecnologia és un camp molt ampli que inclou qualsevol tipus d’activitat a nivell d’àtoms i molècules (o de manera més específica, entre 1 i 100 nanòmetres) que podrien tenir aplicacions en el món real. En reconeixement d’aquesta diversitat, molta gent prefereix parlar de nanotecnologies en comptes de nanotecnologia.
Un tret comú explotat per diverses nanotecnologies són les propietats especials que mostren els materials a aquesta escala. Per exemple, si es divideix un cert volum de material en partícules a nanoescala, es pot augmentar de manera radical l’àrea de la superfície. Això fa que el material sigui més reactiu. Aquesta és la raó per la qual el sucre glacé es dissol més ràpid que el sucre granulat. A més, la mida de les partícules a nanoescala implica que puguin entrar a les cèl·lules o passar directament a través de la pell.
Com qualsevol nova tecnologia (per exemple, la del vapor, o l’electricitat), aquestes propietats especials poden ser molt beneficioses o molt perjudicials, segons la situació.
Info cards
Moltes! En aquesta escala, els materials amb què estem familiaritzats poden mostrar noves propietats elèctriques, químiques i magnètiques. Podem manipular àtoms individualment o, fins i tot, fabricar motors minúsculs.
Les nanopartícules són peces minúscules d’un material. A mesura que les partícules disminueixen, l’àrea de superfície augmenta relativament. Aquesta és la raó per la qual el sucre glacé es dissol més ràpid que el sucre granulat.
Les partícules a nanoescala poden entrar a les cèl·lules o passar directament a través de la pell. Com qualsevol altra nova tecnologia (com per exemple l’electricitat) aquestes propietats poden ser molt beneficioses o molt perjudicials.
Les coses es comporten de manera inusual. Per exemple:
• L’or, normalment no reactiu, es fa més reactiu i es fon a temperatura més baixa.
• El coure deixa de ser bon conductor de l’electricitat.
La nanotecnologia és un terme genèric que s’usa per descriure qualsevol tecnologia que s’ocupa dels objectes que mesuren entre 1 i 100 nanòmetres, en almenys una de les seves dimensions.
S’observen nanopartícules d’or i de plata en roques sedimentàries. Les erupcions volcàniques produeixen nanopartícules i alguns compostos de la sal al mar contenen nanopartícules.
Un nanotub és com un minúscul full de carboni enrotllat en forma de cilindre. Té un diàmetre d’un parell de nanòmetres, gairebé 10.000 vegades més fi que un cabell humà.
“Les fàbriques i els laboratoris de recerca haurien de tractar les nanopartícules i els nanotubs fabricats com si fossis perillosos, i intentar reduir-los o eliminar-los dels corrents de rebuigs.”
Les nanopartícules i els nanotubs tenen propietats diferents a les del mateix component en la seva forma ampliada. Com que són tan petites, aquestes partícules poden penetrar a les cèl·lules i poden ser de vegades més tòxiques.
La Royal Society, un organisme científic independent britànic, va recomanar que s’evités l’exposició als nanotubs en l’aire fins que se’n duguessin a terme més recerques.
El científic Eric Drexler va suggerir que les nanomàquines podrien “autoreproduir-se” i podrien consumir tot el material de la Terra. Això ara es considera inviable i l’autor s’ha retractat de les seves afirmacions.
Manifesten una força excepcional (són 100 vegades més forts i 6 vegades més lleugers que l’acer) així com propietats elèctriques. Això és potencialment útil per a l’administració de medicaments i també per a aplicacions elèctriques mecàniques.
Els EUA i el Japó hi inverteixen la major part del capital. La UE i els països europeus hi estant gastant més de mil milions d’euros en quatre anys. Els països més grans en vies de desenvolupament són també grans inversors.
Les nanopartícules de plata s’han usat en els mitjons per reduir la pudor. L’efecte antibacteri de la plata augmenta perquè l’àrea de superfície a nanoescala és més gran.
La Marina nord-americana ha començat a utilitzar recobriments ceràmics a nanoescala en vaixells. Això evita que els animals marins en corroeixin els components metàl·lics i estalvia cada any gairebé un milió de dòlars per vaixell.
Les nanopartícules magnètiques poden guiar i ubicar el medicament en el centre de la malaltia. Els nanotubs es poden farcir amb medicaments i l’administració es pot controlar des de fora del cos.
Es poden usar partícules diminutes d’or enganxades a fragments de DNA per detectar organismes patògens a la sang, com ara els virus o els bacteris.
Les vacunes es poden encapsular dins de nanomaterials perquè així no cal refrigeració. No sabem què passaria quan deixessin de funcionar, situació que ja s’està estudiant.
Les nanopartícules de ferro es poden unir al teixit cancerós. Es poden escalfar mitjançant camps magnètics i usar-se per destruir les cèl·lules cancerígenes.
Actualment les pròtesis de maluc duren uns deu anys. Amb un recobriment de ceràmica podrien durar 40 anys. Això és degut al fet que la ceràmica és més duradora a nanoescala.
Els nous sistemes d’il·luminació que usen nanotubs de carboni podrien reduir a la meitat el consum d’energia elèctrica per a il·luminació.
Els nous materials podrien reduir el cost de les cèl·lules solars. Això podria fer que la producció generalitzada d’electricitat mitjançant cèl·lules fotovoltaiques fos una perspectiva econòmica viable.
Les nanopartícules especialitzades es podrien usar per destoxicar l’aigua, el sòl i fins i tot l’aire contaminat. Ara també podem crear membranes amb porus prou petits per filtrar de l’aigua les partícules de virus.
L’emissió de llum mitjançant nanomaterials podria usar-se per fabricar pantalles de televisió del gruix d’un full de paper, que podria enrotllar-se com un diari. Podrien necessitar molt poca quantitat d’energia.
Issue cards
És acceptable usar processos desenvolupats en els tractaments mèdics per millorar el cos humà, com per exemple augmentar la memòria o alentir el procés d’envelliment?
Algunes persones pensen que afectaran les nostres vides com ho van fer l’electricitat o el plàstic, però ningú no sap quins aspectes de la nanociència d’avui seran útils en el futur.
Exemples de conseqüències inesperades poden ser l’augment de la resistència dels virus i els bacteris als medicaments, la persistència de les substàncies químiques al medi, accidents nuclears, abocaments de cru i l’escalfament global. Els efectes de la nanotecnologia són així d’impredictibles.
Aquelles persones que no s’hagin sotmès a “millores” podrien ser discriminades.
L’informe considera el compromís públic com quelcom que té lloc després que els experts s’hagin pronunciat. Fins a quin grau s’hauria d’implicar la societat en l’establiment d’agendes de recerca sobre nanotecnologia?
La qüestió clau de l’equitat és com podem usar la nanotecnologia per contribuir al desenvolupament per tal d’estrènyer la bretxa entre el món ric i el món pobre.
Hi ha grans dubtes sobre què passarà si s’introdueixen nanopartícules dins dels organismes. Una de les principals preocupacions és que afectin la manera com funcionen les proteïnes.
Les nanopartícules no són noves. Les inhalem dels gasos de combustió dels motors dièsel, del fum de les cigarretes, la laca, les espelmes enceses i les torrades.
Gairebé no existeix informació sobre l’efecte de les nanopartícules sobre les espècies diferents a la humana, o sobre com es comporten en l’aire, l’aigua o a terra.
Perquè la innovació prosperi, la recerca del coneixement no ha d’estar limitada per un excés de regulació.
Encara que alguns defensen que la nanotecnologia és èticament neutral, i que el seu impacte depèn de com s’usi, molts altres opinen que la tecnologia reflecteix els valors dels seus inventors, qui la finança i la seva societat.
Hi ha diferència entre la recerca finançada per la indústria i la finançada per l’Estat? S’haurien de regir amb regulacions diferents? Està bé que la recerca comercial es mantingui “en secret”?
La nanotecnologia podria augmentar la bretxa amb els països pobres? Les regulacions estrictes podrien provocar que els fabricants es desplacin a països pobres i forcin la gent a enfrontar-se a situacions de perill que aquí estan prohibides?
• Qui en controla l’ús?
• Qui se’n beneficia?
Ens hauríem de conformar a viure fins a una edat “normal” o hauríem d’intentar aturar el procés d’envelliment?
Hi ha el perill que la nanotecnologia fracassi si l’estudi rigorós de les seves implicacions ètiques, mediambientals, econòmiques, legals i socials no assoleix la rapidesa de l’avenç en la ciència.
“Una bona regulació és més important que qualsevol tipus de compromís públic.” Jonathon Porritt, expert britànic en medi ambient.
L’informe de la Royal Society britànica, un organisme científic independent, diu que s’hauria de donar “abans que les decisions crítiques sobre la tecnologia siguin irreversibles o es quedin ‘estancades’”. Això acostuma a passar quan les empreses comencen a produir productes comercials.
És gairebé impossible alentir o controlar algunes àrees de la ciència en un país i en una època en què el món està interconnectat.
Podem desenvolupar de manera realista un procés de regulació que regeixi un camp tan divers i canviant com ara les nanotecnologies?
N’hi hauria d’haver prou amb cobrir les aplicacions convencionals a països amb una legislació forta en temes com ara la sanitat i la seguretat laboral, els productes farmacèutics i el medi ambient.
Els governs tindrien “capacitat il·limitada de vigilància”, amb la possibilitat d’usar dispositius invisibles de control i seguiment.
Les tecnologies del segle XXI (genètica, nanotecnologia, robòtica) són tan potents que poden crear nous tipus d’accidents i d’abusos. Per primera vegada, estarien a l’abast dels individus i els petits grups.
Això permetria al venedor i al fabricant localitzar el comprador i el seu parador. Es tractaria més aviat d’un avantatge, per exemple, per evitar la delinqüència, o un inconvenient, per exemple, per a la intimitat?
Story cards
Policies
Expansió ràpida de la nanotecnologia, regulació mínima
Promote rapid expansion of nanotechnologies, with the minimum of regulation, to ensure its benefits are realised as quickly as possible.
Continuar amb la nanociència però de manera regulada
Permetre que es continuï amb la recerca científica tot establint noves normes paral·lelament amb els possibles avenços que es puguin donar.
Nanociència regulada amb diàleg públic
Com a la posició 2. però obrint el diàleg públic en la direcció de la recerca i les aplicacions.
Sense nanociència, llevat que s’acordi de manera pública i específica
Permetre que es duguin a terme només les recerques i les aplicacions els objectius específics de les quals s’hagin sotmès a un debat i un diàleg públic nacional, generalitzat i continu.
FUND is a project funded by the European Commission (