viernes, 18 de junio de 2021

La contaminación de los autos eléctricos

Las políticas para alentar las reducciones en las emisiones de gases con efecto invernadero tienden a enfatizar la necesidad de cambiar la mayor cantidad posible de los vehículos actuales a la utilización de energía eléctrica. Si bien la propuesta parece razonable, tres factores deben ser analizados con algún detenimiento. El primero está relacionado con la carga diaria de las baterías utilizando electricidad de centrales alimentadas por combustibles fósiles. El segundo con la cantidad de minerales necesarios en la fabricación de las baterías de los 1400 millones de autos que circulan en el planeta y el tercero, vinculado con la problemática minera.

a) Carga diaria con electricidad de centrales alimentadas por combustibles fósiles.

Las centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles dominan la producción de electricidad en todo el mundo, entregando más del 65% del suministro total de electricidad (carbón, gas, fuel oil, gas oil, …) La eficiencia promedio depende de la tecnología utilizada, la calidad del combustible, la antigüedad de la planta y otros factores variables. No obstante la eficiencia promedio de las centrales térmicas alimentadas con combustibles fósiles suele estar por debajo del 50%.
Supongamos un coche eléctrico de 40 KWh suficiente para hacer los desplazamientos cotidianos y recargarlo cada jornada en la cochera de la casa. En forma aproximada 40 KWh requieren para su producción 10 Kg de fuel oil diarios, unos 300 Kg mensuales. Un barril de petróleo produce 34,9 litros de fuel oil (densidad 0.86 kg/l) igual a 30 Kg. Lo que sería equivalente a un consumo de 10 barriles de petróleo/mes por auto eléctrico. En el año 2020 existían 1.400 millones de millones autos en el planeta, si se reemplazaran por autos eléctricos, daría un consumo mensual 14.000 (1400x10) millones de barriles de petróleo al mes o 467 millones por día. Cifra que, adicionada a la necesaria para la fabricación de los autos, no difiere mucho de lo consumido por los autos nafteros actuales, máxime si se considera que un barril de petróleo rinde más del doble de nafta con relación al fuel oil (74,1 litros a 34,9 litros). Por lo expuesto los autos eléctricos tienen sentido sólo si se puede generar la corriente eléctrica suficiente con energía no proveniente de combustibles fósiles (menos del 35% en la actualidad), es decir energía solar, eólica, biomasa, biodiésel y con cierto reparo por el riesgo-deposición final, nuclear.

b) Cantidad de litio necesario para fabricar baterías para 1400 millones de autos.

Se estima que para el año 2025 la producción total de litio podría llegar a 80.000 toneladas (en el 2019 fue de 77.000 toneladas). El Tesla S tiene un paquete de 16 módulos, cada uno de los cuales comprende 444 celdas, capaces de generar 85 kWh utilizando 10,08 kg de litio en total. A razón de 0,112 Kg de Li por KWh (proveniente de 1,5 kilogramos de carbonato de litio). De la producción de Li prevista de 80.000 toneladas, es decir 80.000.000 de Kg, 20.700.000 kg son utilizados por la industria electrónica para baterías de celulares y notebook, el resto 59.300.000Kg divididos por los 10,08 kg que necesitaría un auto nos da una capacidad de producción cercana a 6 millones de vehículos anuales, cifra que representa el 0,4 % de los 1400 millones de autos existentes en el año 2020. Esto se podría mejorar parcialmente fabricando autos más chicos (35 KWh en coches pequeños y 95-100 kWh los grandes) con lo que se podría alcanzar una cifra de renovación anual cercana al 0,9 % de los autos circulantes, o si las baterías de aluminio-grafeno, aún en desarrollo, permitieran reemplazar las de litio debido a que la producción mundial anual de aluminio es de 62.8 millones de toneladas (2019) en vez de las 0,077 millones de toneladas de Li (2019).

c) La problemática minera

A lo expuesto le podemos agregar que la posibilidad de bajar el consumo de combustible fósil está en riesgo si no se establecen parámetros para garantizar una minería sustentable. La cantidad necesaria de litio, cobalto, aluminio, cobre, cadmio, selenio y elementos de tierras raras, entre otros, necesarios para baterías, paneles solares, motores de vehículos eléctricos, turbinas eólicas y celdas de combustible, crecerá exponencialmente en los próximos años ante la necesidad de reducir la energía contaminante. Esto implica aumentar drásticamente la producción minera asociada a múltiples problemas ambientales y con escasa aprobación de la población mundial. La extracción minera actual puede ser sucia, peligrosa y dañina para el ambiente. Sus impactos alarman y hay quienes no están dispuestos a pagar ese precio para salvaguardar un futuro con una disminución escasa en el nivel de carbono y creciente en otros problemas ambientales.
Resumiendo, el 65% de la electricidad para cargar las bacterias de los autos eléctricos proviene de centrales que utilizan energía generada por combustibles fósiles, además la producción actual de litio no permitiría reemplazar, a corto plazo el actual parque automotor (se necesitarían 100 años). La sustitución del combustible fósil por energías alternativas implica un fuerte incremento de la producción minera lejos aún de poder realizarse en forma totalmente sustentable. Especialistas en la industria automotriz señalan que mientras estos problemas no puedan ser superados, más que autos eléctricos, sería conveniente acotar los actuales en su potencia, hacerlos más livianos e incrementar la utilización de los biocombustibles. Además antes de aprobar la comercialización de los autos eléctricos se debería explicar cómo se generará la energía eléctrica “limpia” necesaria para su funcionamiento. 

En el contexto señalado tal vez la tendencia a producir autos eléctricos sea una excelente vía para mantener el statu quo del negocio automotriz esquivando las acciones de fondo necesarias para solucionar la problemática ambiental.

Lectura complementaria: El cambio climático, un laberinto sin salida.

sábado, 12 de junio de 2021

Interfaz cerebro-máquina sin cirugía

La Agencia: Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos, conocida como DARPA, desarrolla un programa de Neurotecnología No Quirúrgica de Próxima Generación (N3), en el cual científicos de prestigiosos laboratorios de investigación están explorando cómo hacer interfaces cerebro-máquina nano o no invasivas. La Agencia ha otorgado fondos a seis organizaciones para la segunda fase del programa que comenzó en 2018. Los proyectos seleccionados son encabezados por el Battelle Memorial Institute,  la Carnegie Mellon University,  la Johns Hopkins University, el Applied Physics Laboratory, el Palo Alto Research Center (PARC), la Rice University, y Teledyne Scientific. Los equipos de N3 están siguiendo una variedad de enfoques que utilizan óptica, acústica y electromagnetismo para registrar la actividad neuronal y enviar señales al cerebro con alta velocidad y gran resolución. Las investigaciones  se dividen en dos grandes grupos: a) Los equipos están buscando interfaces completamente no invasivas completamente externas al cuerpo. 
Nanotraductor. Crédito: Battelle Memorial Institute. Magnetic. Business & Technology.
b)
 Los equipos que utilizan sistemas de interfaz minuciosamente invasivos que incluyen nanotransductores enviados al cerebro para producir  la señal.  Un ejemplo del grupo a) lo constituye  el equipo dirigido por el Palo Alto Research Center cuyo objetivo es desarrollar un dispositivo acústico-magnético completamente no invasivo para escribir en el cerebro. Su enfoque combina ondas de ultrasonido con campos magnéticos capaces de generar corrientes eléctricas localizadas para la neuromodulación. En el mismo grupo el equipo dirigido por Teledyne Scientific, tiene como objetivo desarrollar un dispositivo integrado completamente no invasivo utilizando magnetómetros bombeados ópticamente para detectar campos magnéticos pequeños y localizados que se correlacionan con la actividad neuronal. Ellos utilizan ultrasonido enfocado para escribir en las neuronas.  Un ejemplo del grupo b) es Proyecto BrainSTORMS (Sistema cerebral para transmitir o recibir señales electromagnéticas) del Battelle Memorial Institute, tiene como objetivo desarrollar un sistema de interfaz minuciosamente invasivo que utiliza nanotransductores electromagnéticos (nanopartículas magnetoeléctricas) administrados de forma no quirúrgica a las neuronas de interés. El núcleo magnético de los nanotransductores convertiría las señales eléctricas neuronales en magnéticas que se enviarían a través del cráneo al transceptor con casco que usa el usuario. El transceptor del casco también podría enviar señales magnéticas a los nanotransductores, donde se convertirían en impulsos eléctricos capaces de ser procesados por las neuronas, permitiendo la comunicación bidireccional hacia y desde el cerebro. Una interfaz cerebro-computadora (BCI) bidireccional de alto rendimiento para aplicaciones clínicas o de uso en miembros de las fuerzas armadas. Tal vez las interfaces cerebro-máquina no quirúrgicas constituyan el primer paso de un fantástico camino para llegar a transferir nuestro software-mente a un cerebro artificial.  

Lectura complementaria:

sábado, 5 de junio de 2021

Nanopartículas LNP-siRNA reducen 99,9% la carga viral

El artículo vincula las nanopartículas lipídicas (LNP) constituyentes de un nanodelivery en las vacunas de Pfizer y Moderna que permite al RNAm llegar el ribosoma intacto para producir las proteínas antigénicas, con la aplicación terapéutica de las LNP-siARN en la enfermedad COVID-19, tecnología capaz de apuntar directamente al SARS-CoV-2 para el eliminar la carga viral en el pulmón.
Crédito: A. Idris, A. Davis, A. Supramaniam, T.  A. Scott, N.  A. McMillan y K. V. MorrisMolecular Therapy 2021.

En el capítulo “La biotecnología y las tecnologías de convergencia” publicado (12/05/09) en el Tomo 10 “Inventando el futuro” del Master en Negocios. Diario Clarín - iEco – Materiabiz, decía: “Los Premios Nobel anticipan los grandes negocios del futuro. En el año 2006, los estadounidenses Andrew Z. Fire y Craig C. Mello han recibido el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. El mismo año, otro estadounidense, llamado Roger D. Kornberg ha ganado el Nobel de Química. Ambos galardones han estado vinculados con investigaciones sobre el RNA de interferencia (RNAi) o small interfering RNA (siRNA). Es sabido que la información contenida en el DNA se transfiere a un RNA mensajero (RNAm) el cual sale del núcleo celular y sobre la información de éste se producen las proteínas encargadas de efectivizar el mandato genético. Una vez descubierta la proteína vinculada a una determinada enfermedad, bastará con diseñar un siRNA de doble cadena relacionado con una parte de la secuencia de bases originaria que produce la proteína. Este siRNA bloqueará al RNAm, impidiendo la síntesis proteica y luego favoreciendo su destrucción por hidrólisis”. “Lo señalado podía marcar el nacimiento de una nueva forma de fármacos y biopesticidas”.
Desde entonces investigadores e innovadores se han volcado al desarrollo en la temática y varios analistas han calificado al siRNA como uno de los campos de "avance multimillonario" de la biotecnología.
No obstante el siRNA para ingresar a la célula y cumplir su función específica debe ser protegido, hoy con el avance de la nanotecnología, se hace delivery de nanopartículas lipídicas capaces de transportar al siRNA para poder silenciar al RNAm.
En el artículo A SARS-CoV-2 targeted siRNA-nanoparticle therapy for COVID-19 publicado en la revista Molecular Therapy (2021) por un equipo internacional de investigadores del Menzies Health Institute Queensland, School del Medical Science Griffith University de Australia, del Center for Gene Therapy, Hematological Malignancy and Stem Cell Transplantation Institute-City of Hope Beckman Research Institute USA, del Irell & Manella Graduate School of Biological Sciences of City of Hope USA y de la University of Queensland Australia, han desarrollado una terapia antiviral experimental de acción directa para tratar COVID-19. Este enfoque antiviral de próxima generación utilizó tecnología de siRNA para atacar el genoma del virus directamente, lo que detiene la replicación del virus. Las nanopartículas lipídicas fueron diseñadas para entregar el siRNA a los pulmones, en el sitio crítico de infección. El tratamiento altamente específico reduce la carga viral en un 99,9%. Las nanopartículas furtivas se pueden enviar a una amplia gama de células pulmonares y silenciar los genes virales.
Mientras las vacunas de Pfizer y Moderna han sido aprobadas gracias a que las nanopartículas lipídicas (LNP) constituyen el nanodelivery que permite al RNAm llegar el ribosoma intacto para producir las proteínas antigénicas, la aplicación directa de LNP-siARN, aunque relativamente nueva, constituye la tecnología de próxima generación, programable, escalable, estable y relativamente segura para ofrecer una terapéutica específica al apuntar directamente al SARS-CoV-2 en el tratamiento de la enfermedad COVID-19.

Lectura complementaria:

sábado, 29 de mayo de 2021

Cambio climático, murciélagos y pandemias

En el artículo: Shifts in global bat diversity suggest a possible role of climate change in the emergence of SARS-CoV-1 and SARS-CoV-2, publicado el 1 mayo del año 2021 en la revista  Science of The Total Environment  por investigadores de la University of Cambridge (Reino Unido), del Potsdam Institute for Climate Impact (Alemania) y del Department of Geography and Environment de la University of Hawai'i (USA), los investigadores analizan detalladamente la incidencia del cambio climático en la migración de los murciélagos, aspecto central en la evolución y transmisión de los dos coronavirus (CoV): SARS-CoV-1 y SARS-CoV-2 que infectan a los humanos. El número de CoV presentes en un área está fuertemente correlacionado con la riqueza de especies de murciélagos y las condiciones climáticas que impulsan su  distribución geográfica.
Crédito: Robert M. Beyer , Andrea Manica y Camilo Mora. Science of The Total Environment.
Los investigadores demuestran que la provincia de Yunnan, en el sur de China, y las regiones vecinas en Myanmar y Laos forman un centro de aumento en la riqueza de especies de murciélagos. El aumento estimado debido al cambio climático es de alrededor de 40 especies de murciélagos en la región (Ver figura) y corresponde a un aumento en el número local de CoV transmitidos por murciélagos del orden de 100 (± 50) virus, dado que cada especie de murciélago porta en promedio 2,67 (± 1,38) CoV.

Examinar los cambios impulsados ​​por el cambio climático en la distribución de biomas naturales y los requisitos de hábitat de las especies de murciélagos en la región alrededor de la provincia sureña de Yunnan proporciona información sobre el aumento estimado de la riqueza local de especies de murciélagos. Si bien el área de la mayoría de los biomas forestales no han cambiado sustancialmente en su tamaño total, los datos considerados revelan un transición a gran escala de matorrales tropicales a sabanas tropicales y bosques caducifolios durante el siglo pasado, impulsada por cambios climáticos caracterizados por niveles más altos de CO2 atmosférico, aumento de la temperatura, patrones de precipitación alterados y disminución de la cobertura por nubes. Este proceso creó un ambiente adecuado para muchas que especies de murciélagos que requieren predominantemente hábitats de tipo forestal se concentren en la región originando un marcado incremento. Muchas de las cuales se comercializaban en un mercado húmedo de Wuhan (a 1800 km de Yunnan).

En la publicación “Principio de Le Châtelier, contaminación y naturaleza” citábamos al su principio: “Cuando se produce una perturbación que altera el equilibrio de un sistema, este evolucionará de tal manera que contrarreste, dentro de lo posible, dicha perturbación”. El cambio climático que perturba el equilibrio del planeta puede originar calentamiento global, desertización, patrones de precipitación alterados, cambios en la composición atmósfera, enfermedades varias y aumento en la frecuencia e intensidad de incendios forestales y pandemias, entre otros. El artículo Shifts in global bat diversity suggest a possible role of climate change in the emergence of SARS-CoV-1 and SARS-CoV-2 constituye una contribución científica concreta sobre una forma de la naturaleza para contrarrestar la perturbación de su equilibrio.

Lecturas Complementarias:

sábado, 22 de mayo de 2021

Nanomaterial para crear neuronas y sinapsis

Las computadoras clásicas usan valores binarios (0-1) para funcionar. Por el contrario, las células cerebrales pueden utilizar más valores, lo que las hace mejores energéticamente. Suficiente razón para que los científicos se interesen en la computación neuromórfica (similar al cerebro). En el artículo Anisotropy and Current Control of Magnetization in SrRuO/ SrTiO Heterostructures for Spin-Memristors, publicado el 18 de mayo en la revista Frontiers in Nanotechnology, investigadores de la Universidad de Groningen (Países Bajos) han utilizado heteroestructuras de óxidos complejos con anisotropía magnética perpendicular (PMA) (no homogeneidad de las propiedades magnéticas al ser medidas en diferentes direcciones del espacio), que consisten en sustancias tales como el SrRuO3 (SRO) cultivado sobre SrTiO3 (STO) para crear elementos comparables a las neuronas y las sinapsis del cerebro, elementos creados para el manejo de los espines, una propiedad magnética de los electrones al girar. 
          Crédito: Grupo Banerjee. Universidad de Groningen / Nanotechnology News

Para sistemas con PMA la conmutación de la magnetización inducida por corriente se puede realizar con pares de giro en órbita obteniéndose una conmutación probabilística como resultado de la alta simetría. Una ligera inclinación del PMA puede romper esta simetría y permitir la realización de una conmutación determinista. El control sobre la anisotropía magnética de las heteroestructuras proporciona la elección sobre la forma de conmutación. Los investigadores proponen un memristor (resistencia variable con memoria) espintrónico de tres terminales, con un diseño de unión de túnel magnético que provee varios estados resistivos controlados por la carga eléctrica. Los dominios magnéticos se pueden cambiar usando una corriente a través de un electrodo de platino en la parte superior del SRO. Cuando los dominios magnéticos se orientan perfectamente perpendiculares a la película, este cambio es determinista: todo el dominio cambiará. Sin embargo, cuando los dominios magnéticos están ligeramente inclinados, la respuesta es probabilística: no todos los dominios son iguales y,  los valores intermedios ocurren cuando solo una parte de los cristales en el dominio han cambiado. Al elegir variantes del sustrato sobre el que se cultiva el SRO, los científicos pueden controlar su anisotropía magnética. Esto les permite producir dos dispositivos espintrónicos diferentes. La conmutación probabilística se compara con el funcionamiento de las neuronas, mientras que la conmutación determinista se parece más a una sinapsis. Se espera que en el futuro se pueda crear hardware de computadora similar al cerebro combinando estos diferentes dominios en un dispositivo espintrónico que se pueda conectar a los circuitos estándar basados ​​en silicio.  Tal vez se haya encontrado una manera de controlar los estados intermedios, no solo para la memoria sino también para la computación.

sábado, 15 de mayo de 2021

¿Esclavos del progreso científico-tecnológico?

Francis Fukuyama en su libro El FIN DEL HOMBRE (1992) dice “No tenemos por qué considerarnos esclavos de un progreso científico inevitable si éste no sirve a los fines humanos”. Para que el progreso científico dé soluciones a las crecientes necesidades humanas debe materializarse a través de la tecnología y, ante cambios cada vez más acelerados, de ciencias-tecnologías integradas de respuesta rápida como la nanotecnología, la biotecnología y la convergencia en la inteligencia artificial de la info y cognotecnología.

La generación de los Tradicionalistas (1900-1944) y la de los Baby Boomers (1945-1964) no nació entre computadoras, celulares, internet, etc. Muchos tuvimos que realizar un aprendizaje extracurricular en la medida de la aparición de las nuevas tecnologías de la comunicación imprescindibles ante el aumento exponencial de la población del planeta. Visualizamos la importancia de las innovaciones y nos fuimos acostumbrando, con un dejo de nostalgia, a la incesante evolución científica-tecnológica.                Cabe destacar que la citada revolución la iniciaron personas que no contaban con calculadoras, computadoras, celulares ni internet en su época. Basta citar la base de la gran revolución del siglo XX: un modelo atómico confiable, que involucra desde la teoría cuántica de Mark Planck (1900), el modelo atómico de Niels Bohr (1913) hasta el modelo atómico probabilístico de Erwin Schrödinger (1926).
Tanto la Generación X (1965-1980), la Generación Y denominada también Millennials (1981-2000) y fundamentalmente la Generación Z (2001- ) surgen en el actual contexto de una tecnología exuberante. Para ellos es lo normal, lo cotidiano, el espacio que habitan la mayor parte de su tiempo en el que interactúan atrapados en una dimensión apasionante casi imposible de obviar. Por supuesto que no se consideran esclavos de esa dimensión y por lo tanto no queda claro si podrán discernir si sirve o no para los fines humanos como advierte Francis Fukuyama.
¿Cómo utilizar el avance exponencial de las ciencias-tecnologías convergentes para dar respuestas a las necesidades humanas y no para ser esclavos de ellas?
La mayoría de los humanos tendrán que atesorar masivamente los nuevos conocimientos para que no queden a merced solo de grupos, con finalidad de lucro, cuyo propósito último sea generar consumidores adictos y esclavizables.

sábado, 8 de mayo de 2021

Tinta invisible + inteligencia artificial

La protección de la información en papel convencional se basa principalmente en materiales funcionales sensibles que pueden mostrar color o luminiscencia bajo estímulos externos; sin embargo, este método es bastante predecible y se puede descifrar fácilmente. En el artículo Paper Information Recording and Security Protection Using Invisible Ink and Artificial Intelligence, publicado en la revista Appl. Mater. Interfaces, investigadores del Instituto de Tecnología de Harbin, China, proponen un esquema de protección de la información en papel que combina  inteligencia artificial con tinta invisible fluorescente. La tinta, con  un alto rendimiento cuántico y una excelente estabilidad a la luz y a la sal garantiza la integridad de la información en entornos complejos.

                                               Crédito: Appl. Mater. Interfaces. ACS 2021

Se preparó disolviendo nanopartículas de carbono (puntos cuánticos) en agua. Las nanopartículas de carbono, de baja toxicidad, pueden ser esencialmente invisibles bajo la luz ambiental y crean imágenes vibrantes cuando se exponen a la luz ultravioleta (UV), una versión moderna de la tinta invisible. Además, los avances en los modelos de inteligencia artificial (IA), realizados por redes de algoritmos de procesamiento que aprenden a manejar información compleja, pueden garantizar que los mensajes solo sean descifrables en computadoras debidamente capacitadas. Se utiliza entonces una red neuronal convolucional de cinco capas (un tipo de red neuronal artificial donde las neuronas corresponden a campos receptivos de una manera muy similar a las neuronas en la corteza visual primaria de un cerebro)
especialmente diseñada para la interpretación de símbolos excitados por luz ultravioleta impresos con la tinta invisible. Los investigadores fabricaron las nanopartículas de carbono a partir de ácido cítrico y cisteína, que diluyeron con agua para crear una tinta invisible que parecía azul cuando se exponía a la luz ultravioleta. El equipo cargó la solución en un cartucho de tinta e imprimió una serie de símbolos simples en papel con una impresora de inyección de tinta. Luego, enseñaron a un modelo de IA compuesto por múltiples algoritmos a reconocer símbolos iluminados por luz ultravioleta y decodificarlos usando un libro de códigos especial. Finalmente, probaron la capacidad del modelo de IA para decodificar mensajes impresos logrando una  precisión del 100. Inteligencia artificial + tinta invisible para que nadie lea lo que pueden leer quienes comprenden las tecnologías convergentes. 

Información complementaria: Paper Information Recording and Security Protection Using Invisible Ink and Artificial Intelligence

sábado, 1 de mayo de 2021

Teléfonos celulares detectan virus con nano linternas

Los teléfonos celulares podrán convertirse en sensores capaces de detectar virus y otros objetos minúsculos mediante  una poderosa linterna-chip fabricada a nanoescala. Todos los materiales interactúan con la luz de manera diferente, un análisis de la radiación resultante  proporciona una especie de "huella digital",  máxime si se hacen incidir  varias longitudes de onda de forma de lograrse una imagen detallada y específica. En dos artículos recientes Nature Scientific Reports, un equipo de investigación del MIT describe su enfoque para diseñar linternas en chip con una variedad de características de haz de radiación e informan sobre la construcción y prueba exitosa de un prototipo.

Esquema de tres nano linternas diferentes. Crédito: Robin Singh, MIT  
El dispositivo lo crearon utilizando tecnologías de fabricación existentes familiares para la industria de la microelectrónica, por lo que podría implementarse a escala masiva con costos menores. Robin Singh y sus colegas crearon su diseño general a través del modelado computacional. Este incluyó enfoques convencionales basados en la física involucrada en la propagación y manipulación de la luz y técnicas de aprendizaje automático en las que se enseña a la computadora a predecir soluciones potenciales usando grandes cantidades de datos. Los investigadores utilizaron ese diseño para crear una linterna específica en la que los rayos de luz son perfectamente paralelos entre sí. Los haces colimados (paralelos) son clave para algunos tipos de sensores. La linterna general involucró unas 500 estructuras rectangulares a nanoescala de diferentes dimensiones que el modelado predijo como óptimas para producir un haz colimado. Las nanoestructuras de diferentes dimensiones dan lugar a diferentes tipos de haces que a su vez son clave para las aplicaciones. El enfoque de un amplio frente de radiación concentrado en un solo punto también podría usarse para crear una variedad de otras nano linternas con características específicas para otras aplicaciones. 

Lecturas complementarias: Design of optical meta-structures with applications to beam engineering using deep learning - Inverse design of photonic meta-structure for beam collimation in on-chip sensing

sábado, 24 de abril de 2021

Nanoantibióticos contra bacterias resistentes

Las infecciones bacterianas resistentes constituyen uno de los principales problemas de salud que enfrenta la humanidad en la actualidad. Un número creciente de cepas bacterianas evade el tratamiento con antibióticos escondiéndose dentro de las células. Los agentes antimicrobianos convencionales no pueden penetrar y ser retenidos en las células de los mamíferos infectados. Investigadores de ETH Zurich y Empa (Suiza) en el artículo Inorganic nanohybrids combat antibiotic-resistant bacteria hiding within human macrophages publicado en la revista Nanoscale (2021) explican el desarrollo de nuevas nanopartículas capaces de detectar y matar bacterias multirresistentes que se esconden en las células del cuerpo. Estas utilizan un modo de acción completamente diferente al de los antibióticos convencionales debido a que pueden atravesar la membrana de las células afectadas para combatir las bacterias.
Crédito: Inge K. Herrmann y col. Nanoscale (2021)
Utilizaron nanopartículas de óxido de cerio, un material con propiedades antibacterianas y antiinflamatorias y lo combinaron con un material cerámico bioactivo conocido como biovidrio obteniendo a partir de los dos materiales nanopartículas hibridas. En cultivo celular y utilizando microscopía electrónica, investigaron las interacciones entre las partículas híbridas, las células humanas y las bacterias. Cuando los científicos trataron las células infectadas por las bacterias con las nanopartículas, las bacterias dentro de las células comenzaron a morir. Sin embargo, cuando los investigadores bloquearon específicamente la absorción de las partículas híbridas en las células, el efecto antibacteriano desapareció demostrando que los nanohíbridos intrínsecamente antibacterianos reducen significativamente la supervivencia bacteriana dentro de los macrófagos sin dañar a estos últimos. Los investigadores creen que es poco probable que se desarrolle resistencia contra un mecanismo de este tipo. Su objetivo actual es transformar la investigación en el desarrollo un agente antibacteriano simple, robusto y eficaz para actuar dentro de las células infectadas.

Lectura complementaria:

sábado, 17 de abril de 2021

Nanotecnología & Sociedad del Conocimiento

En la sociedad industrial basada en el capital y las máquinas para la producción se podía comprar tecnología llave en mano para realizar emprendimientos relativamente exitosos. La evolución histórica nos demostró que ya no es suficiente. A partir de los años 70’ comenzó a surgir la sociedad del conocimiento, centrada en la aplicación intensiva del saber en todos los órdenes de la vida,  que requiere contar con recursos humanos innovadores altamente capacitados en ciencia y tecnología. Innovadores con capacidad para investigar, desarrollar nuevos productos, implementar los procesos de producción y encarar la gestión empresarial. La mutación de la sociedad industrial en la sociedad del conocimiento llegó aparejada con un cambio de paradigma: pasar de las ciencias centradas en el conocimiento y comprensión de la naturaleza a ciencias-tecnologías integradas capaces además de transformar la naturaleza para dar respuestas a los problemas económicos y ambientales del siglo XXI. Un claro ejemplo lo constituyen la biotecnología moderna (1973) y la nanotecnología (1974).
Resulta claro que la sociedad del conocimiento comenzó en los países desarrollados, mientras en los otros se dictaban leyes donde algunas de las tecnologías del siglo XXI vinculadas con las NBIC (Nano, Bio, Info y Cognotecnologías) se declaraban de interés o prioridad nacional. En la Argentina podemos citar el Plan Estrategico Nacional de Ciencia, Tecnologia e Innovacion “Bicentenario” (2006-2010) en el cuál aparecen, entre otras áreas prioritarias la biotecnología y la nanotecnología. En el citado documento se destaca en la visión del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (SNCTI) como valores esenciales “El conocimiento, como sustento de una cultura innovadora y solidaria” y “La educación, como base del acceso al conocimiento, la calidad de vida y la movilidad social”. Quince años después cuesta entender la causa por la cual en el país hay más de 15 carreras de grado universitario en biotecnología, mayoritariamente Licenciaturas en Biotecnología, en cambio hasta el 2017 no había ninguna en nanotecnología; año en cual se inicia la primera Licenciatura en Nanotecnología, destinada a formar innovadores nanotecnológicos, en la Universidad privada CAECE. La solución es parcial ya que aún hoy quienes no disponen de los recursos económicos necesarios están impedidos para cursar estudios de grado (curriculares e integrados) vinculados con la nanotecnología en el país. Una especie de sociedad del conocimiento declamada pero ligada a la conservadora-obsoleta sociedad industrial y al subdesarrollo.

Lecturas complementarias:

sábado, 10 de abril de 2021

Nanotecnología x 10

El crecimiento exponencial de la Nanotecnología en el siglo XXI constituye un hecho objetivo y concreto. Tal vez debiéramos reflexionar sobre las fuerzas impulsoras de tal fenómeno, tal vez debiéramos responder/nos a la pregunta ¿Por qué Nanotecnología? A continuación mis diez respuestas. 

1)   La necesidad de respuestas socioeconómicas debido al crecimiento exponencial de la población (2500 millones de habitantes en el año  1950 a 7800 millones en el año 2021) trajo asociado un cambio de paradigma, pasar de las ciencias centradas en el conocimiento y comprensión de la naturaleza, a las ciencias-tecnologías integradas capaces de transformar la naturaleza para restaurar pautas perdidas y hacer posible la vida en la tierra.

2)   La nanotecnología con su capacidad de innovar construyendo con átomos y moléculas se constituye en una de las ciencias-tecnologías integradas capaces de transformar la naturaleza desde lo más pequeño y común a todo.

3)   Es la única con capacidad de dar distintas respuestas a las nueve necesidades humanas primarias: salud, alimentación, energía, vivienda, transporte, vestimenta, comunicación y cuidado del ambiente y defensa.

4)   Es por eso que surgen nanomateriales, nanoherramientas, nanodispositivos y nanosistemas que potencian sus desarrollos. 

5)   Es así como aparecen distintas áreas de aplicación: nanomateriales, nanofotónica,  nanomedicina, nanorrobótica, nanoelectrónica, nanotecnología ambiental, nanotecnología alimentaria, nanoinformática y nanoeconomía.

6)   Se constituye en la base de las tecnologías convergentes y exponenciales que avanzan hacia la cognotecnología, NBIC (Nano-Bio-Info y Cognotecnologías) según la secuencia básica de complejidad creciente: átomo, gen, bit y neurona.

7)   Surge la nanoeconomía, el estudio de la economía a partir del eslabón más pequeño, de lo cotidianamente pequeño, una economía centrada en el individuo y en las necesidades del acontecer económico diario. Una economía construida a partir de las necesidades del quehacer diario de los 7.800 millones de habitantes, en vez del resultado del accionar de resoluciones de países o empresas. Algo heterogéneo y dificultoso, pero menos complejo que el estudio y manejo de las combinaciones posibles de los átomos y de las moléculas existentes.

8)   Junto con la bioeconomía, la nanoeconomía integra la economía de las nuevas tecnologías en un intento por generar una alternativa concreta a la economía globalizada que condujo, ante el espectacular crecimiento de la población, a un planeta sin rumbo en lo económico y lo ambiental.

9)   La contribución de la nanotecnología a la robótica y fundamentalmente a la cognotecnología, a través de los nanochips neurosinápticos y de memristores, entre otros, permiten avanzar hacia la construcción de cerebros cuasi similares con la misma capacidad de los humanos pero con menor gasto energético para alimentar revolucionarios robots construidos con novedosos  nanomateriales, nanodispositivos y nanosistemas

10)    Si las condiciones ambientales hacen imposible a futuro la vida en la tierra, tal vez a partir de la segunda mitad del siglo XXI, los avances liderados por la nanotecnología nos permitan pasar del hombre celular mortal al hombre robotizado inmortal a través de un software-mente introducido en el cerebro artificial. Un robot que no requiera agua, alimentos, oxígeno, células, ni genes. UHomo nanus,  que alimentado por baterías y/o paneles, se constituiría en un  viajero atemporal en el universo.

Lecturas complementarias: Nanotecnología: Física para transformar la naturaleza.  Plan NanoBio (NB).  Tiempo de Nanoeconomía. Hacer viable lo inviable. Hacer viable lo inviable II. La convergencia de las tecnologías exponenciales & la singularidad tecnológica.  El hombre nano (Homo nanus)

viernes, 2 de abril de 2021

Hormigón resistente con grafeno obtenido de neumáticos

El hormigón es el material más producido en el planeta,  simplemente hacerlo genera hasta el 9% de las emisiones totales de dióxido de carbono. Los residuos de los 800 millones de neumáticos desechados anualmente se suelen utilizar parcialmente como componentes del cemento Portland, pero se ha demostrado que el grafeno fortalece más a nivel molecular materiales como el hormigón. Por lo expuesto científicos de la Universidad de Rice han optimizado un proceso para convertir los desechos de las llantas de caucho en grafeno utilizable para fortalecer el concreto. La mayoría de los procesos de producción convencionales consumen mucho tiempo, disolventes y son energéticamente exigentes. En el artículo Flash Graphene from Rubber Waste publicado en la revista Carbon (Materials Today) los investigadores para eludir estas limitaciones han demostrado que el calentamiento instantáneo de Joule (FJH) es un método eficaz para la síntesis de  grafeno.

Crédito: Tour Research Group / Rice University

Mediante un control cuidadoso de los parámetros del sistema, como el voltaje y el tiempo del pulso, producen grafeno flash turboestrático (tFG) a partir de los desechos de caucho debido a que cuando los exponen a una descarga eléctrica se elimina todo menos sus  átomos de carbono. Luego los átomos se vuelven a ensamblar en el valioso nanomaterial turbo- estrático con capas desa- lineadas que son más solubles con relación al producido por la exfoliación del grafito, lo  facilita su utilización en materiales compuestos. Las pruebas realizadas demostraron que el agregado del 0,1% en peso de grafeno fue suficiente para conferir al cemento Portland una ganancia mínima en la resistencia a la compresión del 30%. Desde la perspectiva de los materiales, FJH ofrece un método sencillo y económico para producir tFG de alta calidad a partir de materiales de desecho de neuméticos, que de otro modo se eliminarían en vertederos o se quemarían como combustible. FJH permite reciclar residuos de caucho de bajo valor en nanomateriales de carbono de alto valor como el grafeno para su uso como aditivos de refuerzo en general y del hormigón en particular.

Información complementaria: Flash Graphene from Rubber Waste

sábado, 27 de marzo de 2021

Nanopartículas mejoran la detección temprana del cáncer

La detección temprana puede significar la diferencia entre la vida y la muerte en un diagnóstico de cáncer.  ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay) es una prueba para detectar en muestras sustancias bioquímicas (biomarcadores) que pueden indicar distintos diagnósticos como la presencia de  cánder u otras enfermedades. Cuando se detecta el producto bioquímico buscado, el ensayo genera un color proporcional a su concentración. En el artículo Nickel–Platinum Nanoparticles as Peroxidase Mimics with a Record High Catalytic Efficiency publicado en el Journal of the American Chemical Society, se utilizan nanopartículas de níquel-platino para aumentar la sensibilidad del ensayo. 

Crédito: Zheng Xi, Kecheng Wei, Qingxiao Wang y col. Journal of the American Chemical Society. 

Los investigadores encontraron que al utilizar las nanopartículas en lugar de la enzima convencional del ELISA, la peroxidasa, el ensayo fue 300 veces más sensible en la detección del antígeno carcinoembrionario, un biomarcador asociado a la presencia de cánceres colorrectales. Las nanopartículas de níquel-platino (NPNi-Pt), que imitan la peroxidasa, consisten en núcleos de  níquel con capas ricas en platino con una eficiencia catalítica récord y  una constante que es 46 y 104 veces mayor con relación a la Kcat de las nanopartículas de Pt convencionales y de las peroxidasas naturales respectivamente. La  superficie única de las NPNi-Pt debilita la adsorción de intermediarios clave durante la catálisis, aumentando su eficiencia. Cuando las NPNi-Pt se aplicaron en el inmunoensayo del antígeno carcinoembrionario se alcanzó un límite de detección ultrabajo de 1,1 picogramo/ml, cientos de veces más bajo con relación al ensayo convencional basado en enzimas. Aunque en el estudio se realizó para detectar un biomarcador vinculado al cáncer colorrectal, la técnica puede aplicarse en la detección de biomarcadores presentes en  otros tipos de cánceres y enfermedades en general. Reemplazar la acción catalítica de la enzima peroxidasa por nanopartículas de níquel-platino constituye otro avance de la nanobiomimética.

Información complementaria: Nickel–Platinum Nanoparticles as Peroxidase Mimics with a Record High Catalytic Efficiency

sábado, 20 de marzo de 2021

Nanodetección de pesticidas en frutas y verduras

En el artículo Silver melamine thin film as a flexible platform for SERS analysis publicado en la revista Nanoscale, investigadores de Rusia (Universidad ITMO - Instituto Ioffe), España (Universidad de Rovira i Virgili) y Singapur (Universidad Nacional de Singapur)  han desarrollado películas sensoras flexibles basadas en nanopartículas de plata que pueden usarse para identificar la presencia de residuos de pesticidas en la superficie de productos agrícolas en minutos. 

Crédito:  Dmitry  Lisovsky. Universidad  ITMO.

Para crear estos sensores combinaron melamina y una pequeña cantidad de nitrato de plata en una placa de Petri con una capa de gel de agar. La reacción del nitrato de plata con los otros componentes da como resultado la formación de un precipitado de cristales blancos. Cuando la placa se expone a la luz, los cristales se descomponen y la reacción química se completa formando nanopartículas de plata. El material resultante se seca con cuidado obteniéndose  películas ligeras y flexibles. Todo el proceso dura aproximadamente un día. El principio de utilización de la película es sencillo. Se aplica la película sobre una fruta o verdura, luego se la saca y humedece con alcohol para recolectar moléculas del pesticida presentes en su superficie. Finalmente se lee en un espectrofotómetro en el cual  los cambios en la curva espectral indican si hay pesticida o no en la superficie del alimento. Comparando el umbral de detección del nanosensor presentado, con el de los métodos clásicos cromatográficos u otros, se concluye que tiene buena resolución, es simple, rápido y económico. 

Información complementaria:                                                                                                      Silver melamine thin film as a flexible platform for SERS analysis

viernes, 12 de marzo de 2021

Un nanomaterial que siempre se expande

Un equipo de investigación internacional (Alemania, China y Singapur) dirigido por el Dr. Thomas Heine ha publicado en la revista Nano Letter el artículo Half-Auxeticity and Anisotropic Transport in Pd Decorated Two-Dimensional Boron Sheets en el cual se detalla el descubrimiento de un nuevo nanomaterial bidimensional con propiedades sin precedentes: independientemente de si se estira o comprime siempre se expande. Este comportamiento denominado semi-auxético no se había observado antes y, por tanto, es muy prometedor para el diseño de nuevas aplicaciones, especialmente en nanosensores. 
Crédito: Fengxian Ma, Yalong Jiao, Weikang Wu y col. Nano Lett. 2021
El equipo de investigación utiliza nanoláminas de borofeno a las que se le confiere estabilidad mediante el agregado de paladio (PdB4). El novedoso material se comporta como un material semi-auxético. Los materiales llamados auxéticos (del griego antiguo auxetos,  significa “estirables”) tienen un coeficiente de Poisson negativo, cuando se estiran, su volumen aumenta perpendicular a la fuerza aplicada pero se encogen cuando se comprimen. El material semi-auxético se expande siempre.  Debido a sus propiedades especiales  estos materiales permiten funcionalidades completamente nuevas y soluciones de diseño para una variedad de productos innovadores con propiedades funcionales ajustables, incluidas aplicaciones en tecnología médica y en el desarrollo de equipos de protección como cascos de bicicleta o chaquetas de seguridad.

Información complementaria:

sábado, 6 de marzo de 2021

Las nuevas carreras universitarias necesarias para la vida

En el año 1950 la población del planeta era de 2.500 millones de habitantes, en el 2021 está cercana a los 7.800 millones, un aumento en 5.300 millones en 71 años, más del doble. El crecimiento exponencial experimentado produjo un fuerte incremento en la demanda de energía, alimentos, servicios de salud y aumento de la contaminación en general producto de la mayor cantidad de habitantes y de la actividad humana. También originó el declive constante de la diversidad biológica ante la apropiación de más espacios físicos por el hombre, la concentración de los recursos en pocos habitantes, con 1.000 millones que no pueden satisfacer sus necesidades básicas y 6.000 millones fuera de la vida confortable, lo que origina un ascenso de lo irracional. En el contexto señalado, tanto la economía como el ambiente en el planeta se encuentran sin rumbo, a la deriva con un riesgo creciente de subsistencia debido al aumento de la población, la contaminación, el cambio climático, la desertización, el aumento de pandemias e incendios forestales en intensidad y frecuencia, etc. Si existe todavía alguna probabilidad de solución seguramente requerirá de un saber hacer basado en nuevos conocimientos integrados para actuar en un mundo complejo. Es una misión de la universidad generar y estructurar los nuevos conocimientos para dar respuestas a las crecientes problemáticas socioeconómicas. Conocimientos que en el tiempo constituyen la base de los nuevos trabajos del futuro. Dos carreras universitarias de grado podrían contribuir a encauzar la vida en la tierra.
Una de las carreras propuestas está vinculada con hacer viable lo inviable, es decir generar recursos en todos los rincones del planeta para evitar las migraciones por hambruna, la acumulación de recursos en unos pocos y generar en forma sustentable trabajo para todos. En el artículo Hacer viable lo inviable decía “En el planeta existen zonas aparentemente poco beneficiadas, no poseen minerales, combustibles fósiles, ni su suelo presenta las características adecuadas para ser cultivado. La falta de energía no posibilita la radicación de industrias y la generación de puestos de trabajo. Suelen ser consideradas como zonas inviables por los economistas y abandonadas a su suerte. La gente joven emigra en busca de un porvenir mejor y los pueblos existentes languidecen…” “La producción abundante de energía se basa en la instalación de paneles solares, en la generación de biogás a partir de residuos, centrales termoeléctricas alimentadas por biomasa obtenida a partir de cultivos, microorganismos y microalgas modificados genéticamente, de los cuales también se puede obtener bioetanol, biopetróleo y biodiesel. El dióxido de carbono proveniente de las centrales termoeléctricas y de la generación de biogás se lo puede utilizar para obtener grafeno y/o para alimentar cultivos de microalgas capaces de producir desde medicamentos hasta ácidos grasos omega 3...”  
Por lo expuesto, la primera carrera de grado propuesta es una Licenciatura (o similar) en Nano y Bioeconomía, a distancia y bilingüe (inglés-español) para una capacitación y aplicación directa “in situ” con el apoyo tecnológico necesario. El citado enfoque produciría una trasformación simultánea, horizontalizando la generación de recursos, evitando su concentración y con una producción sustentable amigable con el ambiente.
La segunda carrera, con proyección sobre la segunda mitad del siglo está íntimamente ligada al “ser humano”, es necesaria para acompañar nuestra revolucionaria transfor- mación a través de la cognociencia y cognotecno- logía. Trasformación que puede abarcar desde la inteligencia artificial hasta el humano robotizado inmortal. En el  libro  La Convergencia de las Tecnologías Exponenciales y la Singularidad Tecnológica publi- cado en octubre del año 2017, decíamos “En la línea del tiempo puede ocurrir que la vida biológica en la tierra no sea posible. Existen posibilidades ciertas de avanzar hacia condiciones ambientales extremas en las cuales ya no podríamos elegir entre hombres o robots. Un robot puede vivir a temperaturas más altas, sin agua, sin oxígeno, sin alimentos...” “lo atesorado del inmenso legado del conocimiento universal tal vez pueda pasarse de un humano a un robot como hoy se pasa el software de una computadora a otra”. Si admitimos la posibilidad que la mente es al cuerpo como el software lo es al hardware, la posibilidad de poder trasferir la mente-sofware a un robot puede llegar a constituirse en una realidad y en la gran revolución del siglo XXI”. La segunda carrera propuesta es una Licenciatura (o similar) en NBIC (Nano, Bio, Info y Cognotecnología), conocimiento integrado para buscar soluciones a un porvenir complejo.
La licenciatura en Nano y Bioeconomía pensada en contribuir a solucionar las problemáticas en lo inmediato y la Licenciatura en NBIC para acompañar a los jóvenes en su futuro mediato tal vez sean las nuevas carreras universitarias necesarias para la vida en el siglo XXI.

Lecturas complementatias: Hacer viable lo inviable II

sábado, 27 de febrero de 2021

Hologramas comestibles nanoestructurados

Los hologramas son dispositivos ópticos complejos difíciles de fabricar. Se utilizan ampliamente en aplicaciones de seguridad, licencias de conducir,  tarjetas de crédito, billetes de banco y empaques de productos para reducir las posibilidades de falsificación. En el artículo Direct Printing of Nanostructured Holograms on Consumable Substrates publicado en la revista ACS Nano,  investigadores del Nanotechnology Laboratory, School of Engineering, University of Birmingham (Reino Unido) y del Department of Mechanical Engineering, Khalifa University of Science and Technology (Emiratos Arábes),  han desarrollado un método basado en láser destinado a imprimir hologramas nanoestructurados sobre películas secas de jarabe de maíz obteniendo hologramas comestibles capaces de garantizar la seguridad alimentaria. 
Crédito: Bader AlQattan y col. ACS Nano 2021
Para desarrollar el método DLIP, que permite modelar directamente nanoestructuras unidimensionales sobre sus- tratos comestibles (películas secas de jarabe de maíz), los investigadores hicieron una solución de jarabe de maíz, vainilla y agua, luego la secaron logrando una película delgada. Cubrieron la película con una fina capa de tinte negro no tóxico.
Posteriormente, utilizaron una técnica llamada patrón de interferencia de láser directo para grabar la mayor parte del tinte, dejando líneas elevadas a nanoescala que formaban una rejilla de difracción. Cuando es "golpeada" por la luz, la nanoestructura la difracta en un patrón de ‘arco iris” con distintos colores que aparecen en diferentes ángulos de visión. El equipo pudo controlar la intensidad y la gama de colores variando el espacio entre las líneas en la rejilla o el contenido de azúcar en la película de jarabe de maíz. Estos hologramas comestibles podrían encontrar aplicaciones en las áreas de seguridad alimentaria, por ejemplo, como sensores de bacterias dañinas, para controlar la calidad de los alimentos y su vida útil. Dado que los hologramas se pueden utilizar para imprimir, por ejemplo, información nutricional directamente en alimentos, también podría reducir la necesidad de costosos materiales de embalaje.

sábado, 20 de febrero de 2021

Las nuevas carreras universitarias que la vida necesita

Las universidades suelen implementar carreras con salida laboral para tratar de brindar a los estudiantes certeza sobre su futuro. En principio parece razonable, no obstante son los institutos terciarios con tecnicaturas superiores quienes tienen en el sistema educativo la finalidad de la capacitación directa para la empleabilidad. De hecho muchas universidades dan títulos intermedios en franca competencia con el citado nivel educativo. La misión real de la universidad es otra, es la de generar los nuevos conocimientos que originarán en el tiempo los trabajos del futuro.
Esta historia comienza con en nacimiento de la biotecnología moderna en el año 1973. Toda una revolución tecnológica con fuerte impacto en lo económico y social. Era necesaria una formación universitaria acorde con los cambios que se vislumbraban. En el país (Argentina) había varias Licenciaturas en Biotecnología buscando su perfil ya que competían en lo científico con los químicos biológicos, biólogos y bioquímicos. Resultaba casi obvio que el perfil del biotecnólogo debía tener como diferencial una capacitación en ciencia, tecnología y gestión empresarial para formar innovadores en la temática. Atento a la problemática presenté en 1998 el proyecto para hacer la primera Licenciatura con tales características en la Universidad Argentina de la empresa (UADE, Ciudad de Buenos Aires. Argentina). La idea comenzó a gestarse en mucho antes, en 1993, luego de implementar en el Instituto Terciario de ORT la Tecnicatura Superior en Biotecnología. El proyecto recién pudo concretarse cuando el Dr. Germán Guido Lavalle asumiera primero como Decano de la Facultad de Ingeniería y luego como Rector de la UADE. Gracias al acompañamiento de su gestión la carrera comenzó en marzo del año 2005. Luego surge, a través del análisis del crecimiento exponencial de las tecnologías convergentes NBIC (Nano, Bio, Info y Cognotecnología), la búsqueda desesperada del desarrollo curricular de la primera Licenciatura en Nanotecnología en el país, la única disciplina capaz de dar respuestas a las nueve necesidades humanas primarias: salud, alimentos, energía, ambiente, vestimenta, trasporte, vivienda, comunicación y defensa. Incluso en las cuatro primeras coincidentes con las respuestas de la biotecnología, la nanotecnología las complementa y muchas veces en forma superadora.
El primer proyecto para hacer una Licenciatura en Nanotecnología surgió a fines del año 2005, pero hubo que esperar hasta el año 2014. El Dr. Leonardo F. Gargiulo, quién supo tener un micro vinculado con emprendedores en nuestro programa radial Café Biotecnológico (Radio Cultura), me contactó de la Universidad CAECE, en la cual comenzó a desempeñarse como Vicerrector cuando se hizo cargo de la unidad académica la Cámara de Comercio y Servicios. Estaban buscando nuevas carreras para contribuir al progreso del país. De la reunión realizada con él y el Rector Ing. Francisco F. Von Wuthenau surgió el acuerdo para crear y dirigir la primera Licenciatura en Nanotecnología en la Argentina. Luego de un arduo trabajo desde el 2014, se inicia la carrera en el año 2017 y en el 2020 egresa la primera promoción. La nanotecnología y la biotecnología se complementan (ver en lecturas complementarias: El ying yang tecnológico del siglo XXI y el Plan NanoBio) y constituyen las dos primeras ciencias-tecnologías integradas de las NBIC con capacidad para transformar la naturaleza. 
Terminada la pequeña historia, hoy estamos ante el desafío de encarar dos nuevas carreras universitarias vinculas con la vida. En el planeta tanto el ambiente como la economía están a la deriva y hay un riego creciente de subsistencia debido al aumento de la población, la contaminación, el cambio climático, la deser-tización, el aumento de pandemias e incendios fores- tales en intensidad y frecuencia, etc. Una de las carreras propuestas está vinculada con hacer viable lo inviable, evitar la acumulación de recursos en unos pocos y generar en forma sustentable trabajo para todos. La otra íntimamente ligada al “ser humano”, es necesaria para acompañar nuestra revolucionaria transformación en la segunda mitad del siglo XXI. La pregunta final es: ¿Cuáles son las dos nuevas carreras universitarias que la vida necesita en el contexto señalado? 
Los asiduos lectores de Biotecnología & Nanotecnología al Instante seguramente estarán orientados para encontrar la respuesta; los otros, también comprometidos con la vida, podrán solicitarla a albertoluisdandrea@gmail.com.

Lecturas complementarias: