Sí, había mucho espacio en el fondo

«Es un mundo sorprendentemente pequeño el que está debajo. En el año 2000, cuando miren hacia atrás, se preguntarán por qué no fue hasta el año 1960 en el que alguien comenzó seriamente a ir en esta dirección. ¿Por qué no podemos escribir los 24 volúmenes enteros de la Enciclopedia Británica sobre la cabeza de un alfiler?».

Días antes de entrar en los años sesenta, el físico Richard Feynman todavía estaba decidiendo el título de su conferencia que había preparado para el congreso anual de la Sociedad Americana de Física celebrado en Caltech, California. Finalmente se decantó por titularla There’s Plenty of Room at the Bottom. Su charla pasaría desapercibida durante un tiempo y su publicación en la revista Engineering and Science Magazine sería citada únicamente siete veces en los veinte años posteriores. Muy pocos asistentes serían conscientes de que estaban presenciando el nacimiento del concepto de la nanotecnología.

«La próxima pregunta es: ¿cómo lo escribimos? No tenemos una técnica estándar para hacer esto ahora. Pero permítanme discutir que no es tan difícil como podría parecer».

A lo largo de la conferencia, toda la sala permanecería en silencio y algunos de los allí presentes le escucharon con escepticismo. Sin embargo, treinta años después de su muerte, Feynman (Premio Nobel de Física en 1965 por sus contribuciones al campo de la electrodinámica cuántica) es ahora considerado como uno de los padres de los términos nanotecnología y nanociencia.

«Entonces, ¿debería ser posible ver los átomos individuales? ¿De qué serviría ver átomos individuales distintamente?».

Veinte años más tarde, en 1981, el sueño de Feynman de conseguir visualizar átomos se haría realidad gracias al Microscopio de Efecto Túnel (STM) inventado por el alemán Gerd Binnig y el suizo Heirich Rohrer en Zurich. Esta técnica permitiría manipular directamente los átomos actuando a escala nanoscópica, es decir, del orden de la milmillonésima parte de metro. Diez años más tarde, en 1991, Don Eigler y Eric Schweizer serían capaces de escribir el nombre de su empresa (IBM) manipulando 35 átomos de xenón en una superficie con el uso de una versión mejorada del STM. Había nacido la era de la nanotecnología.

«Sé que las máquinas de computación son muy grandes; llenan habitaciones. Por qué no hacerlas muy pequeñas, hacerlas de pequeños alambres y pequeños elementos».

A inicios de los años ochenta, Feynman también propondría el primer modelo teórico de un ordenador cuántico después de observar que las computadoras tradicionales solo servían en la simulación de problemas clásicos. La computación cuántica se basaría en el uso de qubits (del inglés quantum bit) en lugar de bits dando lugar a nuevas puertas lógicas y algoritmos.

«Supóngase, en el diseño particular de un automóvil diminuto, necesitamos una precisión, supongamos, de un 4/10000 de una pulgada».

En 1984, Feynman repetiría el mismo discurso que realizó en 1959 pero titulándolo Tiny Machines y proponiendo cómo se podrían construir máquinas diminutas átomo a átomo. En 2016, Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart y Ben L. Feringa ganaron el Premio Nobel de Química por el diseño y síntesis de máquinas moleculares. Entre ellas, se incluye un coche molecular con motor, sintetizada por el grupo de Feringa, que se mueve a lo largo de una superficie.

«Un amigo mío (Albert R. Hibbs) sugiere una posibilidad muy interesante para máquinas relativamente pequeñas. Él dice que, aunque es una idea salvaje, sería interesante en cirugía si usted pudiera digerir al cirujano».

Dentro del campo de la nanomedicina, la administración dirigida de fármacos es a día de hoy uno de los métodos más estudiados donde los nanomateriales son capaces de transportar los fármacos y, solamente cuando reconocen los tejidos enfermos, liberan una mínima dosis como respuesta a cierto estímulo para reducir los efectos secundarios.

«De aquí en adelante, ofrezco un premio de 1000 $ para el primero que pueda tomar la información en la página de un libro y colocarla en un área 1/25000 más pequeña, de tal manera que pueda ser leída por un microscopio de electrón».

En 1985, más de veinte años más tarde, Tom Newman ganaría este desafío siendo capaz de escribir la primera página del libro Historia de dos ciudades de Charles Dickens en la cabeza de un alfiler utilizando un haz de electrón en una escala de reducción de 1/25000.

«Y quiero ofrecer otro premio de otros 1000 $ para el primero que haga un motor eléctrico rotativo que pueda ser controlado desde el exterior y, sin contar los cables de entrada, que sea solo de 1/64 de pulgada cúbica».

En junio de 1960, el ingeniero William McLellan leyó el discursó de Feynman y aceptó el desafío. Después de cinco meses de trabajo utilizando herramientas casi irrisorias, como un mondadientes y un pincel de calibre muy fino, McLellan ensambló 13 componentes para construir un motor eléctrico de una sexagésima cuarta parte de pulgada de un lado.
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