La nano revolución

La nano revolución

Por Sarah Fister Gale

En los últimos años, la revolución nanotech ha pasado de ser ideas innovadoras a una realización comercial. Los fabricantes de múltiples industrias, desde farmacéuticas y atención médica hasta recubrimientos, semiconductores y microelectrónica, reconocen el impacto actual y futuro que los nanomateriales pueden tener en sus productos.
Los nanomateriales ofrecen una gran promesa para una nueva generación de productos porque proporcionan mayor resistencia, menor peso y atributos más fácilmente solubles que los materiales convencionales previamente conocidos.
¿La nanotecnología no es un mercado o industria nueva? es una tecnología habilitadora que mejora muchos tipos de productos,» señala Jurron Bradley, analista senior de Lux Research, un proveedor de asesoramiento estratégico e inteligencia para tecnologías emergentes, con sede en Nueva York. «La encuentras en recubrimientos que aumentan la eficiencia de los motores de automóviles, en acabados nano-habilitados que protegen dispositivos electrónicos y en reformulaciones nanoparticuladas que hacen que los medicamentos reductores del colesterol sean más efectivos. Estas innovaciones no siempre son visibles para los consumidores, pero mejoran los productos y aumentan los márgenes. Por eso, el uso de nanomateriales solo seguirá creciendo.»
El mercado ha experimentado un crecimiento rápido reciente, con grandes expectativas para el futuro cercano, dice Bradley. En su informe recientemente publicado, «Estado del mercado de nanomateriales Q3 2008: Éxito encubierto, impacto amplio», Lux estima que la nanotecnología se incorporó en productos por un valor de 1.4 billones de dólares en 2007, frente a 497 mil millones en 2004, lo que representa una tasa de crecimiento anual compuesta del 41%. La firma de investigación espera que esta cifra crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta del 14% hasta 2015, alcanzando los 4.0 billones de dólares en bienes manufacturados en ese año.
El informe señala que la nanotecnología establecida —que incluye objetos y dispositivos a escala nanométrica basados en procesos y tecnologías conocidos desde hace mucho, como chips semiconductores con características nanométricas y partículas a escala nanométrica como negro de carbono— domina el mercado actual, representando 1.3 billones de dólares de los 1.4 billones en producción manufacturera habilitada por nanomateriales en 2007. Para 2015, Lux espera que la nanotecnología emergente —materiales novedosos actualmente en desarrollo— ocupe un lugar central, representando 3.1 billones de dólares de los 4.0 billones en producción.
El sector de materiales y manufactura vio el mayor impacto a medida que la nanotecnología se introdujo en intermedios como recubrimientos y composites para productos como automóviles y edificios; la electrónica siguió con 35 mil millones de dólares provenientes de aplicaciones nanotech emergentes en campos como pantallas y baterías, mientras que la atención médica quedó en 15 mil millones de dólares en ingresos, impulsada por aplicaciones farmacéuticas.
¿Estamos viendo un gran crecimiento en los sectores de electrónica y TI? dice Bradley. «Los fabricantes aún deben demostrar que la tecnología es viable, pero están viendo una aceptación mucho mayor.» ...
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¿Pero es seguro?
Una serie de informes de investigación llamativos y estudios que advierten sobre los peligros de los nanomateriales por parte de grupos de interés especial, como el Proyecto sobre Nanotecnologías Emergentes y Amigos de la Tierra, han recibido mucha atención mediática en los últimos años, incitando miedos entre los consumidores acerca de nanomateriales riesgosos en sus productos y exigiendo precaución a los fabricantes que no están seguros de si arriesgarse a usar un producto que potencialmente o percibidamente tiene consecuencias dañinas. Incluso cuando se demuestre que estos materiales son seguros, la percepción pública de riesgos puede tener efectos negativos persistentes en la comercialización, especialmente para productos vendidos directamente a los consumidores.
¿Todavía hay muchas preocupaciones sobre las nanopartículas? señala Harry Way, director técnico de Netzsch Fine Particle Technologies, un fabricante de tecnología avanzada de procesos para nanomateriales con sede en Exton, PA. «En realidad, sin embargo, todos hemos estado expuestos a nanopartículas desde que hemos estado quemando cosas.» 
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Control bajo control
Mientras los organismos reguladores evalúan y definen cuestiones de seguridad y medición, empresas como Unidym Inc. en Menlo Park, CA, están desarrollando sus propios métodos internos para monitorear y controlar los nanomateriales en el entorno de fabricación. Unidym fabrica CNTs de alta pureza, grado electrónico, que miden entre 2 y 5 μm de largo, utilizando un proceso de deposición química en vapor (CVD) interno, completamente escalable y patentado.
¿El desafío original con los nanotubos de carbono era la disponibilidad? dice Glen Irvin, vicepresidente de productos, quien señala que Unidym ha logrado una producción a escala comercial usando un proceso CVD que implica mezclar un gas que contiene carbono con un sustrato recubierto de catalizador metálico a alta temperatura. Los átomos de carbono se separan del gas hidrocarbonado y se adhieren a las partículas del catalizador y a otros átomos de carbono para formar nanotubos de alta calidad. ... http://cr.pennnet.com/display_article/339456/15/ARTCL/none/Feat/1/The-nano-revolution/

Desafíos en filtración
No todos los fabricantes están tan avanzados como Unidym o Entegris en su capacidad para crear y controlar materiales a escala nanométrica a nivel comercial, señala Glen Fricano, vicepresidente de desarrollo comercial de Infotonics, una organización sin fines de lucro que promueve el desarrollo, fabricación y empaquetado de microsistemas MEMS/NEMS a escala comercial en Canandaigua, NY.
¿El mayor desafío que enfrentan muchos fabricantes está en los sistemas de filtración? dice. «La tecnología de filtración existente no detiene las nanopartículas. El tamaño de poro simplemente no es lo suficientemente pequeño.»
Esto es particularmente cierto en los sistemas de filtración de agua. Si no se pueden filtrar las nanopartículas de silicio, los fabricantes enfrentan barreras para el reciclaje y la eliminación del agua de proceso, así como riesgos para los delicados dispositivos electrónicos nano-basados que pueden contaminarse con partículas no deseadas.
Fricano señala que muchas empresas de filtros están trabajando para desarrollar mejores filtros para nanomateriales que puedan filtrar partículas a escala nano.
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Mirando hacia el futuro
En los próximos años, los nanomateriales se convertirán en algo común en las operaciones en salas limpias, dejando a los fabricantes la tarea de encontrar las mejores estrategias para manejarlos de manera que controlen los costos y gestionen los rendimientos.
Nuevos estándares y directrices de agencias gubernamentales ayudarán a guiar este proceso, pero mientras tanto, sugiere Irvin de Unidym, las empresas pueden beneficiarse al asociarse con expertos de la industria y aprender lecciones de las operaciones existentes en salas limpias.
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