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Nanotecnología y nanociencia: aspectos económicos

INFORME – Andrés Pedreño

Repercusiones económicas de los avances en Nanotecnología.

Introducción

En los últimos dos años se están logrando avances muy significativos en el campo de la nanotecnología y la nanociencia, hasta el punto de que nadie duda que este campo está llamado a convertirse en el sector estratégico por excelencia en la mayor parte de las economías avanzadas de todo el mundo.*

¿Qué es la nanotecnología?

Es la ciencia de lo “nano” (una dimensión: 10 elevado a -9). Es decir se ocupa de la materia tanto orgánica como inorgánica en dimensiones propias del entorno de las moléculas y de los átomos. La nanotecnología fue propuesta en términos teóricos por el Premio Nóbel de Física Richard Feynman a finales de los cincuenta.

Su expansión hoy es posible gracias a la disponibilidad de nuevos instrumentos capaces de "ver" y "tocar" a esta escala dimensional. A principios de los ochenta fue inventado en Suiza (IBM-Zurich) uno de los microscopios capaz de "ver" átomos. Unos pocos años más tarde, el Atomic**Force Microscope fue inventado, incrementando las capacidades y tipos de materiales que podían ser investigados. Hoy esta tecnología de análisis está disponible para empresas y centros de investigación en todo el mundo.

En la actualidad los principales avances iniciales vienen del aprendizaje de las propiedades de la materia a esta escala dimensional. Ello ha propiciado la aparición de productos como los nanotubos, las nanopartículas, los nanocristales, etc.

En su estado superior se espera que la nanotecnología permita trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. Esta posibilidad nos llevaría fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas.

Las posibilidades de esta fase son ilimitadas. La nanotecnología podría cambiar fácilmente y a bajo coste las propiedades de todos los materiales conocidos. Algunos ejemplos que se citan: podría lograr un acero cien veces más resistente y diez veces menos pesado u ordenadores que no gastan casi energía y trabajan millones de veces más rápidos.

Charles Vest, ex Presidente del MIT, ha señalado frecuentemente que nanotecnología provocará una segunda revolución industrial. Tras más de ocho años como presidente del MIT, George Bush ha “fichado” a Vest como asesor en materia de nanotecnología aplicada al ámbito militar. En este campo en MIT tiene un proyecto de investigación multimillonario con el Gobierno Federal de los Estados Unidos.

¿Qué importancia económica tiene?

Hoy instituciones como la NASA y NSF (Nacional Science Foundation) consideran la nanotecnología como uno de los sectores estratégicos nº 1.

Pronto, asegura un informe de tendencias de la compañía de predicciones Deloitte, la nanotecnología será la base de toda la industria manufacturera.

¿Qué países lideran la nanotecnología?

Estados Unidos lidera el campo de la Nanociencia a través de numerosos centros de investigación ligados a las principales universidades y empresas de nanotecnología.

Actualmente, las 22 agencias gubernamentales implicadas gastaron en 2004 $1 billion (100.000 millones de dólares). Se confirma que efectivamente se gasta $1B/año en programas científicos a nanoescala. En los dos últimos años los estados miembros han entrado en una carrera competitiva por atraer empresas e incentivar centro de desarrollo en nanotecnología. Los estados más dinámicos son:

El gobierno de los Estados Unidos ha presentado recientemente una actualización del Plan Estratégico para el desarrollo de la Nanotecnología para los próximos 5-10 años. Se puede encontrar el citado Plan aquí.. En el mismo se consolida la nanotecnología como sector estratégico

Australia, Japón, Corea del Sur, la India, China e Israel son algunos países que apuestan abierta y estratégicamente por el desarrollo de la nanotecnología a través de planes e inversiones destinadas a la investigación y desarrollo.

En Europa, la Unión Europea la ha establecido en el VI Programa Marco la Nanotecnología como una línea prioritaria. No obstante, ni la apuesta de la Unión Europea ni la de sus estados miembros está acorde con el su peso económico.

Recientemente Francia y Alemania parecen reaccionar. Así por ejemplo, Francia incrementará su apoyo a la financiación de las nanociencias y las nanotecnologías de 30 a 70 millones de euros a lo largo de los tres próximos años, según ha anunciado recientemente el Ministro para la Investigación, François d'Aubert.

¿Qué sectores se verán afectados?

A medio plazo todos los sectores se van a ver afectados. La comercialización de algunos productos pioneros ya está produciendo ciertos avances relevantes.

Por ejemplo la NASA confía en la nanotecnología para avanzar en sus retos espaciaales a través de una nueva computación más potente, nuevos sensores, nuevos materiales, miniaturización, etc.

En un intento de divulgar entre el público los impactos, Chad Mirkin, director del Northwestern**University's Institute for Nanotechnology, analiza la promesa de los materiales superdiminutos. Señala a sus lectores que verán "desde la resistencia de sus ropas a las machas, la revolución en el diagnóstico médico, o alta tecnología en semiconductores lo que significará computadoras de gran alcance. Incluso la industria cosmética está interesada en estos materiales. Pueden ser utilizados para hacer cosméticos específicos. Nanotecnología implica el reconstruir la tierra tal como la conocemos, átomo por el átomo"

La salud y la búsqueda de soluciones para energías alternativas baratas y no contaminantes son otras dos líneas de trabajo extendidas en numerosos departamentos universitarios y empresas.

Así los científicos en Estados Unidos han recurrido a la Nanotecnología en la lucha contra el cáncer. Médicos de la Harvard Medical School, entre otros equipos, han estado inyectando nano partículas magnéticas para tratar tumores.

Recientemente la Aliance NanoHealth, un proyecto de investigación basado en la aplicación de la Nanotecnología a la salud ubicado en Houston y que reúne a varias instituciones de prestigio, ha obtenido 2.8 millones de $ de fondos federales procedentes del U.S. Department of Defense.

¿Qué empresas y productos son ya una realidad?

En el 2004 los inversores en nanotecnología han reducido su “hiperentusiasmo” conocido como nanobuzz o nanohype. Y es que la nanotecnología se encuentra todavía en una fase muy inicial, aunque cada día con pasos realmente sorprendentes que podrían llevar a un salto cualitativo en las aplicaciones prácticas, tal como ha sucedido con algunas nanopartículas o incipientemente con los nanotubos. Hay que reconocer que a pesar de su enorme potencial, los beneficios reales son todavía pequeños.

Se predice que el mercado global para nanosensores alcanzará en 2005 "la modesta cifra" de 186 millones de dólares. Pero algunas predicciones recogidas por United Press International's Nano World señalan que las ventas de dispararán a los $2.7 miles de millones de dólares en 2008 y a los $17.2 miles de millones de dólares en 2012.

Ejemplos de recientes alianzas o fusiones

Empresas de nanomateriales y de biotecnología hacen frecuentemente alianzas reforzando la combinación de sus avances y descubrimientos. En una semana se pueden leer noticias como estas:

  • Recientemente una empresa manufacturera de nanotubos de carbón y una startup que utiliza nanotubos para aplicaciones farmacéuticas han anunciado su fusión. La fusión proporcionará producción de nanotubos de carbón en Carbon Nanotechnologies Inc (CNI) una vía para desarrollar fármacos y otros productos médicos.
  • NanoDynamics ha anunciado que distribuirá sus productos en Japón y Corea a través de un acuerdo exclusivo con la empresa Kanematsu-KGK.
  • La compañía de nanotecnología de Gales Q Chip ha firmado una alianza para investigación con una de las firmas más importantes de biotecnología del Reino Unido: Techmark, una compañía médica que se centra en el tratamiento de la enfermedad cardiovascular, del cáncer y de los tumores benignos
  • El Citigroup Depositary Receipt Services, ha anunciado recientemente que ha establecido un American Depositary Receipt (ADR) Program para la empresa pSivida Limited, empresa comprometida con el desarrollo de productos biomédicos y relacionados con la salud en general. Noticia
  • SK Corp., la refinería más grande de Corea, informó recientemente que han desarrollado un material usado para las baterías de ion-litio llamado "separator". Hasta ahora, solamente dos compañías japonesas - Asahi y Tonen - han desarrollado esta tecnología de la citada fuente. SK Corp. ha obtenido este éxito utilizando la más novedosas innovaciones químicas y las investigaciones en nanotecnología acumuladas en el pasado
  • La última semana un par de "viejos" nanotubos "se casaron": Carbon Nanotechnologies Inc. (CNI) y C Sixty. La primera produce nanotubos de carbón de una capa, la segunda, ligada a la nanomedicina, trabaja con fullerenes (conocidas como "buckyballs").

Perspectivas a corto plazo

El escepticismo de algunos inversores es contrarestado por numerosas fuentes de información que promueven una visión optimista sobre los avances de la nanotecnología.

Por ejemplo, los editores de R&D Magazine han identificado al inicio de 2005 las tecnologías que se espera tengan un rápido crecimiento y elevadas inversiones en 2005. De acuerdo con la encuesta, las tres "top" tecnologías que se espera lideren las inversiones y el rápido crecimiento son las Pilas de combustible (fuel cells), aparatos contra el bioterrorismo y nanotecnología (en los dos primeros casos la nanotecnología está fuertemente implicada). Se citan también:

  • Semiconductores
  • Microelectrónica.
  • Sensores biológicos
  • Nuevas tecnologías de imagen (ej. pantallas de TV) a partir de polvo de diamante

En todo caso, todos los días aparecen noticias similares a esta:

  • Se imagina un coche al que no tiene que ponerle aceite y se basta por diez años en materia de lubricante? . Esta es la innovación propuesta por ApNano Materials si tiene éxito su propuesta de marketing: "NanoLub". NanoLub es el primer lubricante sintético basado en nanopartículas esféricas inorgánicas.
  • Refrigeradores con televisión y radio que utilizan nanopartículas para evitar el crecimiento de bacterias y otros problemas de conservación.

Riesgos y beneficios.

Los políticos y los científicos están promoviendo la investigación y discusión pública sobre implicaciones ambientales, éticas, económicas, y sociales de la nanotecnología, todo esto en un contexto creciente donde se cruzan expectativas y realidades de lo que podría ser una revolución en ciernes. Es un tema clave.

El Centro para la Nanotecnología Responsable, ha venido fomentando el debate y la difusión de los beneficios y riesgos de la Nanotecnología.

Propuestas: algunas actuaciones estratégicas

México, país cercano a Estados Unidos, está reclamando una mayor actividad en torno a la nanotecnología. Un prestigioso académico de la UNAM consideraba que las instituciones deben adecuar sus planes y programas. Efectivamente, la formación debe ser la vía más segura para no perder el tren de la nanotecnología. Al respecto cabrían algunas líneas específicas de actuación:

  • Establecer un Plan Nacional de Nanotecnología capaz de coordinar todas las actuaciones relevantes de los centros de investigación, al modo de la National Nanotechnology Initiative con fondos propios y expertos capaces de incentivar las líneas más prometedoras, de acuerdo con los medios y el estado del arte.
  • Demandar unas mayores aportaciones para el Programa Marco Europeo y una mayor cooperación de equipos inter-países para el desarrollo de proyectos a gran escala (como por ejemplo DYNASYNC).
  • Fomentar la información entre empresas y sectores receptores de las innovaciones emergentes en el campo de la nanotecnología.
  • Introducir en las enseñanzas medias planes didácticos que incentiven vocaciones universitarias en nanociencia
  • Incentivar en las universidades planes de estudios específicos, asignaturas y especialidades en las diferentes vertientes de la nanociencia
  • Para un mayor desarrollo ver Nanotecnología y economía: estrategias de futuro
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