Taiwan continúa sus esfuerzos en búsqueda de “pequeños” avances.
En octubre de 2012, la Exhibición Nano Taiwan celebró su 10º aniversario en el Centro del Comercio Mundial de Taipei. La exhibición es parte del Programa Nacional sobre Nano Tecnología (NPNT, siglas en inglés) y la muestra de 2012 recordó a los participantes lo íntimamente relacionada que puede estar la nanotecnología con la vida cotidiana, y se exhibieron artículos como cubiertas a prueba de agua o antibacterianas para computadoras laptop, teléfonos celulares, altavoces y prendas de vestir. “La nanotecnología es un campo extenso que va desde la investigación científica avanzada y aplicaciones de alta tecnología en electrónica hasta el sector industrial tradicional”, dice Wu Chung-yu, director del NPNT, profesor en el Departamento de Ingeniería Electrónica y ex jefe de la Universidad Nacional Chiao Tung (NCTU, siglas en inglés) en Hsinchu, una norteña ciudad de Taiwan. El NPNT, que inició en 2003, es un proyecto relevante que es parte importante del esfuerzo por promover el desarrollo científico y tecnológico de los sectores académicos e industriales del país.
la NCTU es un importante instituto para la ingeniería y las ciencias, e inició el primer programa de postgrado en nanotecnología en 2003 como parte de su Departamento de Ciencias Materiales e Ingeniería. En los últimos años, los centros o laboratorios de investigación sobre nanotecnología, así como los programas relacionados han aparecido en muchas universidades locales, tales como la Universidad Nacional Dong Hwa (NDHU, siglas en inglés) en el distrito de Hualien en el este de Taiwan, y la Universidad Nacional de Kaohsiung (NUK, siglas en inglés) en el sur de Taiwan. Señalando la importancia de la exposición Nano Taiwan y el sector en general, Wu Maw-kuen, presidente de la NDHU y ex ministro del Consejo Nacional para las Ciencias, con nivel ministerial y la fuerza motriz detrás del NPNT, participó en la ceremonia de inauguración de la exposición de 2012. Huang Jow-lay, quien dirige la NUK y es uno de los codirectores del NPNT, también asistió a la ceremonia.
Un altavoz de pantalla plana desarrollado por el ITRI tiene apenas 7 centímetros de grosor.
El próximo éxito
De hecho, la nanotecnología ha sido ampliamente pregonada como la próxima revolución industrial, con una movilización de mayores recursos e importante gente talentosa en el mundo para aplicar sus beneficios a la vida diaria. Su Tsung-tsan, el otro codirector del NPNT, trabaja como jefe de Laboratorios de Investigación Química y de Materiales en el Instituto de Investigación sobre Tecnología Industrial (ITRI, siglas en inglés), patrocinado por el Gobierno, en Hsinchu. “La nanotecnología es una herramienta y ahora casi todo lo fabricado en nuestros laboratorios tiene algo que ver con ella”, dice Su. En 2002, el ITRI, la organización de investigación y desarrollo más grande en Taiwan, estableció el Centro de Investigación sobre Nanotecnología con el fin de coordinar los esfuerzos sobre nanotecnología de los diversos laboratorios del instituto en varios campos. Su es ex director del centro.
Con sus conexiones de largo plazo y substanciales al sector industrial, el ITRI, junto con varias agencias gubernamentales y escuelas, ha producido miles de patentes de nanotecnología disponibles para el uso comercial. “Mientras que esas transferencias tecnológicas representan una gran cantidad de dinero, el centro de nuestros esfuerzos trata mucho más sobre cómo el conocimiento relevante puede diseminarse para ayudar a elevar el nivel de las empresas”, dice Su. Ker Ming-dou, también profesor en el Departamento de Ingeniería Electrónica en la NCTU, y el director ejecutivo del NPNT, dice que, por ejemplo, para un precursor del comercio como Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., mantenerse al día con el desarrollo en nanotecnología es una necesidad para mantener la competitividad. En 2012, la compañía discutió con los encargados del NPNT la posibilidad de formar alianzas tanto en el sector comercial como el educativo, agrega Ker.
El líquido corre sobre un zapato elaborado de material textil nano-procesado, que resulta en un artículo de se limpia a sí mismo de manera efectiva.
El prefijo “nano”, con su origen en la antigua palabra griega para “enano”, significa billonésimo. El “nanómetro”, o una billonésima parte de un metro, es la unidad métrica básica en nanotecnología. En la nano-escala, “las propiedades de un material se vuelven muy diferentes de aquéllas en el estado de granel”, explica Wu Chung-yu. Por ejemplo, debido a los cambios de las propiedades físicas y químicas, el oro nanoscópico es de color rojo, indica Ker. “El ala de una mariposa es realmente de color negro y blanco”, dice, citando otro ejemplo. “Es la nanoestructura del ala que causa la refracción de la luz que ven nuestros ojos”. Un nanofenómeno común es la manera cómo se enhebran las gotas de agua sobre una hoja de loto en lugar de adherirse a ella. Al duplicarse el efecto, se crean productos autos limpiantes. Por ejemplo, los textiles procesados con nano materiales pueden usarse para fabricar medias que no retienen malos olores, para que “los senderistas no tengan problema de tener que lavarlas con frecuencia”, señala Ker. El profesor, quien también es decano del Colegio de Fotónica en el nuevo campus de la escuela en la ciudad de Tainan, sur de Taiwan, indica que la nanotecnología puede mejorar varias categorías de productos, tales como baterías, cosméticos, circuitos integrados, pesticidas, cerámicas, cauchos e incluso alimentos, que “pueden transformarse para que sean más fáciles de digerir por el cuerpo humano”, agrega.
Nuevos horizontes para la medicina
En los años ochenta, el desarrollo de microscopios de alta potencia y otros instrumentos permitían escanear, medir y manipular la materia en nano escala, y de allí se dio inicio al campo de la nanotecnología. Desde 2009, el NPNT se ha enfocado en varias áreas industriales importantes, colocando 70 por ciento de su presupuesto total de alrededor de NT$12 mil millones (US$400 millones) para desarrollar instrumentos; electrónicos y opto electrónicos; energía y medio ambiente; industria tradicional; agricultura y biomedicina. La extensión de la nanotecnología a este último sector es un esfuerzo relativamente nuevo en Taiwan, pero que tiene gran potencial. Un desarrollo notable fue la primera prueba clínica humana de radiación en vivo para terapia nano cáncer después de la aprobación de la Administración de Alimentos y Drogas en 2011. Este mecanismo de tratamiento, que puede dirigirse selectivamente a ciertos puntos, produce mejores efectos terapéuticos y reduce la toxicidad, fue desarrollado por el Instituto de Investigación de Energía Nuclear del Gobierno, bajo el Consejo de Energía Atómica, con nivel ministerial. “La nano ciencia tiene una base teórica sólida y clara que anticipa avances importantes en los resultados investigados y una diversidad de aplicaciones”, dice Lai Wen-fu, profesor de ciencias médicas en la Universidad Médica de Taipei y director del Centro de Investigación sobre Ingeniería y Escaneo de Nano Tejido del hospital universitario. El centro será parte de la universidad este año, y colaborará con los centros médicos internacionales para ampliar su capacidad de investigación.
Un filme conducente de nanotubo transparente de carbón para la fabricación de productos electrónicos de alta tecnología, tales como paneles táctiles y papel electrónico flexible
Según el Centro de Economía y Conocimientos Industriales del ITRI, el valor de producción total de materiales de construcción, artículos para el hogar, maquinaria, plásticos, goma, revestimientos de resina y textiles relacionados con la nanotecnología, alcanzó los NT$9.370 millones (US$318 millones) en 2011 y se espera que exceda los NT$10 mil millones (US$333 millones) en 2012. El NPNT dice, desde 2003, más de NT$30 mil millones (US$1 mil millones) se ha invertido para encontrar maneras de usar los últimos desarrollos en nanotecnología para agregar valor a los productos, una cifra conformada por la inversión privada y los subsidios del Gobierno a las empresas. Su, del ITRI, señala que Taiwan tiene sólidas destrezas manufactureras, que podrían combinarse con la nanotecnología para crear una amplia gama de productos nuevos o mejorados. Además, Lai indica que una compañía no necesariamente tiene que invertir mucho dinero para comenzar a fabricar artículos con elementos de nanotecnología, una consideración importante para las pequeñas y medianas empresas del país.
Desde 2009 hasta la primera mitad de 2012, según la oficina del NPNT, más de 5.400 documentos de intelectuales taiwaneses relacionados con la nanotecnología fueron publicados en las principales publicaciones científicas del mundo, incluyendo Chemical Reviews, Nature, Progress in Polymer Science y Science. En el mismo período, más de 10.000 estudiantes universitarios locales culminaron sus grados de maestría o doctorado en áreas relacionadas con la nanotecnología. Los programas educativos del NPNT también funcionan en los niveles de escuela primaria y secundaria, ofreciendo entrenamiento a los maestros de ciencias. “Ellos saben lo que a los chicos les agrada y cómo enseñarles”, dice Su. “No se puede esperar que los profesores universitarios elaboren materiales de enseñanza para estudiantes de primaria”.
Líquido nanoscópico en exhibición en la Exhibición Nano Taiwan de 2012. La compañía japonesa que fabrica el líquido es un suministrador para los fabricantes locales de nano-productos.
El NPNT trabaja con un número de programas internacionales e instituciones en países que incluyen Australia, Austria, Canadá, Alemania, Japón, Rusia, España y Estados Unidos. Por ejemplo, en junio de 2011, el Instituto de Nano Sistemas de California en la Universidad de California, Los Angeles, firmó un memorándum de entendimiento con el NPNT para colaborar, con el director del instituto, Paul Weiss, representando a su organización en la inauguración de la Exhibición Nano Taiwan 2012. En la ceremonia de inauguración también se firmó un acuerdo similar entre el NPNT y M-era.Net, un servicio que fue lanzado en febrero de 2012, como una plataforma para financiar programas de ingeniería y ciencias materiales. “Somos su único socio fuera de Europa”, dijo Wu, del NPNT. En un informe de 2010 publicado por Lux Research Inc., un suministrador estadounidense de asesoramiento estratégico e inteligencia para tecnologías emergentes, Taiwan se ubicó como un país dominante en términos de actividad relacionada con la nanotecnología. El informe evalúa varios factores, incluyendo el número de instalaciones gubernamentales y universidades dedicadas, compañías activas en el sector, patentes solicitadas y publicaciones en revistas internacionales, así como la cantidad de fondos públicos y privados disponibles para la nanotecnología. El estudio de 2010 analizó el desarrollo de la nanotecnología en 19 países, entre ellos, Canadá, Francia, Alemania, India, Japón, China continental, Rusia, Singapur, Corea del Sur y Estados Unidos. Taiwan obtuvo el primer lugar en la categoría de énfasis en la nanotecnología, que indica la intensidad de enfoque que coloca el país en ese campo.
La terapia nano cáncer desarrollada por el Instituto de Investigaciones de Energía Nuclear del Gobierno. (Cortesía de NPNT)
El compromiso de Taiwan con la nanotecnología puede verse también en la promoción del Gobierno de un sistema de certificado para los nano-productos que empezó en 2004. La “nano-marca”, creada por el Centro de Medida para Estándares y emitida por el Ministerio de Economía, fue la primera de su tipo en el mundo. Irán y Tailandia han lanzado programas similares, así como otros países han mostrado interés en este tipo de certificado. Su dice que las etiquetas que indican la presencia de nanotecnología en un artículo podrían usarse para descargar responsabilidad, de manera similar a cómo se identifican los productos modificados genéticamente. Sin embargo, la nano-marca de Taiwan pretende ser una manera positiva de etiquetar. El certificado pretende ayudar a que las compañías de nanotecnología incrementen la reputación de sus productos, y evitar que los consumidores compren las mercancías falsificadas. La nano-marca ofrece también a los consumidores mayor tranquilidad, porque las compañías deben cumplir los criterios de gestión de nano-riesgos, respecto a los asuntos relacionados con el medio ambiente, la salud y la seguridad, en colaboración con el Consejo para los Asuntos Laborales, la Administración para la Protección Medioambiental y el Departamento de Salud. Para octubre de 2012, alrededor de 1.150 productos de 34 compañías taiwanesas habían recibido nano-marcas. Los artículos recientemente certificados incluyen una cobertura antimicrobiana para un ratón de computadora y componentes plásticos antimicrobianos para tanque de lavabo que utiliza nano-partículas de plata.
Wu Chung-yu dice que después que el NPNT finalice en 2014, el apoyo del Gobierno será canalizado a través de los departamentos ministeriales individuales. El presupuesto para la segunda fase de seis años del NPNT, de 2009 a 2014, se espera alcance el total de US$595,6 millones, que no es particularmente alto en comparación con el gasto de otros países que pretenden desarrollar la nanotecnología, tales como Estados Unidos o Corea del Sur, un país caracterizado por el enorme apoyo gubernamental de programas de alta tecnología a gran escala nacional. Aún así, Taiwan se jacta de un activo sector privado que, como indica el informe del Lux Research Inc., contribuye significativamente a los esfuerzos en nanotecnología del país, además de la “modesta” asistencia gubernamental. Se espera que con las adecuadas iniciativas gubernamentales y la creciente participación corporativa, Taiwan esté en vías de crear más que un éxito modesto en el nano-mundo.