«Ya se están aplicando nanopartículas para mejorar la detección de enfermedades»

Aunque nacido en Barcelona (1975), Jordi Díaz Marcos tiene «raíces fermosellanas puras» por parte de madre y guarda «grandes recuerdos» de los veranos en Fermoselle, donde ha vuelto esta Semana Santa con su familia. Químico y Doctor del Departamento de Materiales de la Universidad de Barcelona, Díaz Marcos es investigador, divulgador científico (Premio Nacional de Comunicación Científica) y autor de tres libros divulgativos sobre nanotecnología, entre los muchos méritos que le distinguen. Jordi ha aprovechado su estancia en Fermoselle para dar una conferencia que titula «Viendo lo invisible. Cómo un fermosellano de sangre acabó hablando de nanotecnología», hoy a las 11.30 horas en el Club de Jubilados.

–¿Empecemos por ahí, cómo ha llegado un ‘fermosellano de sangre’ a la nanotecnología?

–En 2003 empecé a trabajar en un centro científico y tecnológico de la Universidad de Barcelona que se basa en técnicas de caracterización de materiales de biología y química. Yo llevo la Unidad de Técnicas Nanométricas, muy asociadas a nanotecnología, y en 2014 empecé a hacer actividades de divulgación derivadas de una formación que impartimos a profesores de FP que vieron la necesidad de conocer estas nuevas tecnologías y no encontraban información. Y así nació el programa NanoEduca, destinado a Secundaria, por el que han pasado miles de alumnos. A partir de este proyecto pensamos que también que se podía incorporar la nanotecnología a Educación Primaria y nació NanoInventum, cuyo objetivo es crear una maqueta de un nanorobot para resolver un reto global y llega a unos 2.000 alumnos anuales.

–Hablamos de una tecnología que no es tangible, no se ve. ¿Qué es el mundo nano?

–Es un reto explicarlo porque, primero de todo no se ve y tiene unas propiedades diferentes a los mismos materiales a escala macro. Hay una abstracción muy grande con estas tecnologías. Nano indica algo pequeño.

–Tanto como un millón de veces más pequeño que una minúscula hormiga, transcribo sus palabras.

–Sí, la milmillonésima parte de un metro. Es decir, tienes que bajar un millón de veces del milímetro, que ya es minúsculo, absolutamente invisible a nuestros ojos. A partir de 0,1 milímetros ya no podemos ver la materia, necesitamos de microscopía y nos vamos muy cerca del átomo. El átomo se estima en diez a la menos diez y esto es diez a la menos nueve. Las nanotecnologías se mueven entre 1 y 100 nanómetros. Cuando bajas la materia a unos tamaños tan minúsculos, tan cerca del átomo, ya el comportamiento no está regido por las leyes clásicas de la química o de la física, sino que ya se asimila más a las leyes de cuántica, entonces las propiedades cambian.

–¿Como desmuestra ese frasquito que tiene entre las manos?

–Sí. Esto es oro nano, de diez nanómetros, y como se ve ya no es dorado, es un color violáceo o rosado. El oro por debajo de 100 nanómetros cambia de color por una propiedad cuántica que se denomina plasmón de resonancia superficial. Es decir, los electrones que hay en el oro interaccionan con los fotones de la luz creando un semi estado que se llama plasmón, que comienza a vibrar y nos da estos colores. Y este color que podemos controlar en función del tamaño y la forma, puede aprovecharse en medicina. Por ejemplo, los test de Covid o un test de embarazo tienen oro nano y el tamaño cambia porque está modificada su superficie para detectar el virus o la hormona de la gonadotropina, en el caso de las embarazadas.

–Esto demuestra que la nanotecnología ya se lleva a la práctica. ¿es aplicable en la vida cotidiana?

–Sí. Hay una web a nivel mundial que se denomina ‘starstup nanoproducts’ y ya se pueden encontrar más de 11.000 productos reales; no cosas de investigación, sino que se pueden comprar.

Ahora mismo podemos encontrar muchas aplicaciones, por ejemplo en Medicina, con nanopartículas utilizadas para tratamientos del cáncer

–¿Pero cómo se traslada a la vida cotidiana?

–Ahora mismo podemos encontrar muchas aplicaciones, por ejemplo en Medicina, con nanopartículas utilizadas para tratamientos del cáncer. El Abraxane es un ejemplo, entre otros. Se están aplicando nanopartículas para la mejora de la detección de enfermedades, para mejorar el RMN. Hay aplicaciones de tratamiento de agua con filtros nano para potabilizar de forma sencilla agua. Aplicaciones donde podemos modificar una superficie para hacerla superhidrofóbica y que no se moje, y esto se está aplicando en cocinas, mármoles. En automoción para mejorar las luces, crear pinturas que se autoreparan, para la tapicería que no se moje o hacer elementos menos pesados y más duraderos.

–También en el mundo de la alimentación.

–Sí. Se están utilizando nanopartículas para mejorar sabores y colores. Determinadas “E” de los estabilizantes son nanopartículas de óxido de titanio, de oro o de plata. Una aplicación muy interesante es en el ‘packaging’, el recubrimiento con polímeros, pues ahora la industria va hacia el ‘smart packaging’, es decir que ese plástico que recubre el alimento tenga una función y nos detecte, por ejemplo, si hay un virus, una bacteria o ese alimento está contaminado, o si ha seguido la cadena de frío correctamente. Con un sensor nanométrico puede detectar algo que pasa ahí dentro. Podemos impedir hacer barreras para que entre el oxígeno y que duren más los alimentos.

–¿Por ejemplo, en el mundo de la construcción?

–Es un tema interesante porque se estima que más del 30% del consumo de energía a nivel mundial proviene de la construcción. Es decir, es muy importante este sector para el gasto energético y la nanotecnología nos está empezando aportar cementos que secan antes, que necesitan menos energía para funcionar, que se pueden trabajar mejor. Incluso podemos obtener transparencia o mayor durabilidad de determinados elementos, mejorar el acero.

Se están utilizando nanopartículas para mejorar sabores y colores. Determinadas “E” de los estabilizantes son nanopartículas de óxido de titanio, de oro o de plata

–¿Cómo se puede aplicar la nanotecnología al deporte?

–Pues, por ejemplo, la raqueta de Roger Federer tiene grafeno, nanotubos de carbono que aumentan la resistencia bajando el peso. O camisetas para mejorar la transpirabilidad, botas para que pesen menos. Hay muchos ejemplos. Y también en energía porque mejoran los molinos de viento o las placas solares aumentan la efectividad; de hecho, las televisiones actuales modernas tienen una tecnología Quantum. El reciente Premio Nobel de Química ha sido para los descubridores de los puntos cuánticos y se están utilizando ya en muchas televisiones para mejorar la imagen. Aumentan los pixeles, tienen mucho mejor color porque cada punto es un color.

–¿Esta tecnología es también aplicable al medio ambiente?

–Sí, hay muchas aplicaciones. Por ejemplo, para la potabilización de aguas, mejoras de las salinizadoras, obtención de energías renovables con mayor eficiencia, tratamiento de ríos, de mares o eliminación de contaminantes.

–¿Y en la agricultura?

–Ya se están utilizando nanofertilizantes para actuar de una forma más precisa en la planta, minimizando el nitrógeno que va a las aguas subterráneas. O incluso con sensores que son capaces de determinar las necesidades de la planta a nivel de agua, de vitaminas etc.

–Es evidente que no habla de un mundo de fantasía, aunque el universo nano resulte lejano para el común de los mortales.

–A nivel actual de usuario la mayor parte de las nanopartículas usadas, en un tanto por ciento elevado, son nanopartículas de plata porque son biocidas. Es decir, se ponen en determinados sistemas para impedir el crecimiento bacteriano. Esto es muy interesante por ejemplo a nivel de hospitales, para minimizar el riesgo. Hay algunas de estas aplicaciones que están a nivel de laboratorio, pero esos más de once mil productos a los que hacía referencia ya están demostrando que sí que tienen aplicaciones. Es verdad que el grado de impacto en nuestras vidas está aún por llegar que sea muy alto. Estamos en un nivel medio y en pleno crecimiento.

Se pueden comprar cremas con nanopartículas; es una tecnología más de primer mundo que ya se está utilizando

–¿Países que están más avanzados en investigación ya lo están aplicando?

–En Estados Unidos o Europa, por ejemplo en el sector cosméticos se están aplicando nanopartículas. Se pueden comprar cremas con nanopartículas. Es una tecnología más de primer mundo que ya se está utilizando. Hay muchas aplicaciones que pueden estar en un producto que la gente desconoce. A nivel de reglamentación de etiquetado, en Europa solo en el sector cosmético o de alimentación se tiene que precisar si lleva nanopartículas, en el resto no.

–Tiene su lógica que se defina la nanotecnología como la revolución industrial del siglo XXI.

–Es una auténtica revolución industrial que ya no funciona sola sino en convergencia con otras revoluciones industriales de nuestro mundo, la biotecnología, la genética y la Inteligencia Artificial. La convergencia de todas estas tecnologías generará un impacto brutal.

Los científicos nos estamos beneficiando de los impuestos de la sociedad y una forma de devolver ese esfuerzo es divulgando lo que hacemos

–¿De qué plazos de tiempo estamos hablando?

–A nivel de medicina a mitad de siglo muchos de los tratamientos ya estarán relacionados con esta convergencia entre la genética, la inteligencia artificial y la nanotecnología. A partir de 2030 cada vez habrá más aplicaciones porque se ha visto, sobre todo con el conocimiento del cuerpo humano, que muchas enfermedades dependen de cada persona y si genéticamente esa personas está bien caracterizada, será mucho más fácil actuar. También se ha visto que con la nanotecnología, con los sensores, biosensores, bionanosensores somos capaces de determinar las enfermedades antes y por tanto actuar antes. Entonces en 2030-2040 cada vez estará más presente. Ya hay aplicaciones, tratamientos del cáncer más efectivos y sobre todo la capacidad para tratar determinadas enfermedades a la carta, minimizando mucho los efectos secundarios.

–Se entiende así la necesidad de que los escolares se familiaricen desde niños con el ‘mundo nano’: NanoEduca y NanoInventum de los que hablaba.

–Son programas diseñados para introducir la nanociencia y la nanotecnología en el alumnado y profesorado de secundaria y bachillerato. El foco lo ponemos en el profesor porque es el que tiene que transmitir e introducir al aula con un maletín. Hemos creado dos maletines, uno para Secundaria y otro para Primaria, adaptados a curriculum con expertos en didáctica y lo que hacemos es poner un reto. En Secundaria el reto es que cree un vídeo estilo teletienda de un potencial producto basado en el conocimiento que han adquirido y que lo vendan. Se graban el vídeo para presentarlo a un concurso. Y el de Primaria se basa en unas maquetas de nanorobots donde los alumnos localizan un reto relacionado con los ODS (Objetivos de Desarrollo Sostenible) y dan su solución. Lo bueno es que cada escuela participante tiene una nano experta, casi siempre mujeres, que asesoran. Las universidades y los centros tecnológicos están haciendo un montón de proyectos.

La convergencia de la nanotecnología con la biotecnología, la genética y la Inteligencia Artificial generará un impacto brutal

–Usted, lejos de encerrarse, realiza una loable tarea divulgativa, que le ha valido reconocimientos. ¿Por qué es fundamental salir de los laboratorios?

–Yo esto lo veo también como un compromiso social. Los científicos nos estamos beneficiando de los impuestos de la sociedad y una forma de devolver ese esfuerzo que hace la sociedad por nosotros es divulgando lo que hacemos. En España falta mucha cultura científica y que los políticos vean que esto es importante. Para el ciudadano del futuro actuar ahora es clave, importantísimo para la educación. Y eso se hace a través de las universidades y centros tecnológicos. A parte de la financiación para investigar, que es importantísima para poner a España en el top de los países, una parte de ese dinero tiene que ir a la divulgación y la educación desde las universidades. Empujando a que se desarrollen estas actividades y se forme a profesores.

–¿Tendrá algo que hacer la nanotecnología por los territorio rurales, acosados por la despoblación?

–Sería muy interesante para estas provincias agrícolas que hubiera programas y herramientas desde el mundo nanotecnológico para mejorar la eficiencia y los tratamientos. No es nano pero me parecería interesante que se hicieran inversiones en nuevas tecnologías en estos entornos rurales mejorando las conectividades para atraer a capital extranjero. Por qué la mayoría de las inversiones tienen que ir a las grandes ciudades, por qué no apostar por una zona creando buenas conexiones terrestres y tecnológicas. Tendría que ser una apuesta.

–¿Científicos como usted podrían trabajar desde estos territorios?

–Hay determinadas cosas que quizás colaborando se puedan hacer. Por ejemplo con hospitales de aquí para mejorar la investigación en nanotecnología, bionanotecnología. Y se podría hacer mucho a nivel educativo, en una comunidad donde además los informes Pisa son altos.

–Igual con estas palabras está plantando una semilla.

-A nivel personal me haría ilusión poder llegar a Zamora o a Fermoselle, traer estos programas que tenemos montados y hacer un acompañamiento. Sería un placer.

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