Taller interactivo para explorar las nanotecnologías

¿Futura generaciones de nanocientíficos? (Foto de Xurxo Mariño).

Llevo más de una década investigando en el campo de la nanotecnología. He visto con mis propios ojos gracias a microscopios electrónicos y de campo cercano nanomateriales de lo más variado y hasta he construido con mis propias manos y las herramientas que pone a mi alcance la química muchas nanoestructuras: micelas y vesículas de copolímeros de bloque, nanopartículas de oro y plata o nanopartículas magnéticas, por ejemplo. Incluso he actuado como guía en visitas de grupos interesados (alumnos de colegios e institutos por ejemplo) en alguno de los grupos de investigación en que he trabajado tanto en España como en el extranjero. Pero hasta ahora no me había embarcado en la aventura de sacar mi laboratorio de nanotecnología a la calle. Establecer una conversación de tú a tú con un único tema como el nada sencillo de la nanotecnología con el público que en un soleado día de verano estaba paseando, yendo o volviendo de la playa o tomando el vermut en un par de pueblos costeros gallegos era todo un reto. La Asociación Gallega de Comunicación de Cultura Científica y Tecnológica (AGCCCT) me dio la oportunidad este mes de septiembre en uno de sus puntos científicos, celebrado el 19 de septiembre en O Grove y Sanxenxo. ¡Qué bien me lo pasé! Dejadme que os lo cuente…

Una cuestión de tamaño

Empezaba el taller con una pregunta, sobre todo dirigida a los niños. ¿Cuál es el diámetro de la Tierra? Para mi sorpresa, la mayoría de ellos no sabía darme una respuesta. Si tú tampoco lo sabes, te diré que la Tierra mide 12742 km de diámetro. Vamos, ¡que es muuuuuy grande!

Preguntado esto, cogía con mis manos un modelo molecular de un nanomaterial llamado fulereno, formado por 60 átomos de Carbono (bolitas negras en el modelo) y me valía de su característica forma de pelota de fútbol para que los asistentes se diesen cuenta de lo pequeñito que es el nanomundo. ¡Un fulereno es 100 millones de veces más pequeño que una pelota de futbol! Pequeño, ¿no? Y esa misma relación de tamaños es la que hay entre la Tierra y una pelota de futbol: ¡la Tierra es 100 millones de veces más grande que un balón de futbol!

Una cuestión de tamaño (Foto de Leonor Parcero).

Si usamos el nanométro (nm) como unidad de medida, en vez de nuestros más habituales metros o kilómetros, tenemos que por ejemplo un pelo de tu cabeza mide 75000 nm o un glóbulo rojo de tu sangre mide 3000 nm.

Y el juego que da el tamaño con los nanomateriales no acaba ahí. Utilizando un anillo de oro y un bote de nanopartículas de oro, amablemente cedido por la empresa maño-olívica Nanoimmunotech, pude enseñarles a los asistentes como un material como el oro al pasar de tamaño macroscópico a nanoscópico cambia una propiedad tan fácil de observar cómo es su color: ¡el nanooro no es dorado! ¡las nanopartículas de oro de 15 nm son rojo rubí! Es fantástico las sorpresas que la física cuántica nos trae cuando bajamos las escaleras para acercarnos al nanomundo.

Nanomateriales de Carbono
El grafeno es el nanomaterial del momento. Es el material más fuerte jamás estudiado. Gracias a la empresa vasca Graphenea contamos en el taller con un bote de óxido de grafeno (que solo manipulé yo con la debida protección de guantes, bata,…). Y así nos metimos de lleno a descubrir las nanoestructuras que forma el Carbono. Algún chaval quería ponerse a jugar al futbol con el modelo molecular del fulereno, ¡menos mal que tenía a mano un balón de futbol para explicar la nanoescala! Fijaros bien que el fulereno tiene hexágonos y pentágonos de Carbono, mientras que en el grafeno sólo hay hexágonos. No puedo dejar de comentar que absolutamente nadie entre los varios cientos de asistentes al taller conocía la existencia de una empresa en el País Vasco que fabrica y comercializa grafeno. ¡Que enorme esfuerzo en comunicación social tienen pendiente de hacer las empresas españolas que trabajan en el sector nanotecnológico! Y eso que varios de los asistentes si sabían que el grafeno se descubrió en Manchester o la anecdota del grafito del lápiz.

Jugando con la diapositiva de grafeno (Foto Leonor Parcero).

Con una transparencia impresa pude enseñar al público la estructura hexagonal, parecida a un panal de abejas, que adoptan los átomos de Carbono en este nanomaterial. Sin más que enrollar la diapositiva, nos construimos rápidamente un modelo cilíndrico de nanotubo de carbono. Un hilo de 1 mm cuadrado de sección hecho de nanotubos de carbono puedo soportar un peso de 5 Tm. Dicen que podríamos construir un ascensor que uniese la Tierra con la Luna con este material. Es ciencia-ficción, pero ¿te lo imaginas? ¡Molaría mucho!

Palpando el nanomundo
Pero los momentos más divertidos gracias al público más joven del taller fue los que pasé jugando con ellos con un microscopio de fuerza atómica. Bueno, un artilugio muy ingenioso que me enseño el profesor del CSIC Pedro Serena. Con canicas, a modo de átomos de Carbono, alguien del público escribiría una letra de las 27 del abecedario sobre una malla rectangular con agujeros. Otra persona del público, sin ver lo que escribía la anterior, intentaba palpando con la mano a través de una tela negra cortada adivinar la letra escrita por su compañera dentro de una caja. Y, ¡no es nada fácil ver el nanomundo! Que se lo digan a los que jugaron conmigo en el taller. Duro trabajo el del nanotecnólogo. Más de la mitad de los que jugaron no acertaron la letra. No deja de ser algo parecido a cómo se lee en lenguaje braille.

Palpando el nanomundo (Foto Borja Merino).

Nanoproductos en el super
Hace diez años nos decían que en 2015 la revolución nanotecnológica ya estaría aquí. Pero, con la crisis, todavía no ha llegado.
Sin embargo, ya podemos encontrar en el super, la farmacia o la droguería algún producto comercial por menos de 15 € que contiene nanopartículas. Por ejemplo, hay cremas cosméticas con nanopartículas de óxido de titanio que absorben muy bien la radiación ultravioleta del Sol y son eficaces bloqueadores o protectores solares. No voy a decir la marca comercial, pero las mujeres y niñas asistentes al taller se llevaron unas cuantas nanopartículas de óxido de titanio en la cara o en los brazos de regalo.

También se llevaron los más jóvenes asistentes al taller una titira con nanopartículas de plata para que, con su acción antibactericida, se les curen antes las heridas que se les formen en la próxima caída.

El fulereno y las pelotas de futbol (Foto Leonor Parcero).

Y la famosa agua micelar que anuncian en la tele para desmaquillarse. ¡la revolución cosmética del momento! Mis queridos copolímeros de bloque (en este tipo de nanomaterial realicé mi tesis doctoral en la Universidad de Santiago de Compostela) en acción. Nada más y nada menos que unas moléculas tensioactivas que en agua forman esferas (llamadas micelas) capaces de encapsular la suciedad, como es el maquillaje sobre la piel de la cara, y arrastrarlo sin dejar ni rastro. Si es que llevamos mucho tiempo usando detergentes para lavar la loza o la colada.

También jugamos con un imán a mover unas nanopartículas magnéticas que nos regaló la empresa Nanoimmunotech. Y todo esto no hubiese sido posible sin la asesoría y los materiales elaborados por la red internacional NANODYF de Divulgación y Formación en Nanotecnología. ¡Gracias! En fin que nos lo pasamos en grande con la nanotecnología. Parecía difícil, pero lo conseguimos.

Emilio Castro

Bibliografía

• «Una experiencia en nanoeducación: El taller Explorando el nanomundo». Pedro A. Serena. Revista de Física, nº46E. Noviembre 2013.
• «Nanociencia y nanotecnología. La construcción de un mundo mejor átomo a átomo». Noboru Takeuchi. Colección La Ciencia para Todos. 2009. Fondo de Cultura Económica. México.
• «La nanotecnología». Pedro A. Serena Domingo. Colección ¿Qué sabemos de?. Los libros de la Catarata. 2010. Madrid.
• «Nanociencia y nanotecnología. Entre la ciencia ficción del presente y la tecnología del futuro». VV.AA. Fundación española para la ciencia y la tecnología.
• «Guía didáctica para la enseñanza de la nanotecnología en educación secundaria». VV.AA. Red internacional José Roberto Leite de divulgación y formación en nanotecnología.

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