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La investigación del diseño aplicado a las nuevas tecnologías a partir de la evolución de la nanométria

Actas de Diseño Nº3

Actas de Diseño Nº3 [ISSN: 1850-2032]

II Encuentro Latinoamericano de Diseño "Diseño en Palermo". Comunicaciones Académicas. Julio y Agosto 2007, Buenos Aires, Argentina

Año II, Vol. 3, Julio 2007, Buenos Aires, Argentina. | 255 páginas

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Rolando Badell, Fernando Luis

La extraordinaria evolución tecnológica dada en el campo
de la nanotecnologías esta abriendo posibilidades insospechadas
en el campo del diseño de nuevos dispositivos
y en la posibilidad de reducción de los componentes
digitales a una escala que hasta hace poco solo era parte
de los relatos de ciencia - ficción. Hoy comienza a ser
posible desarrollar proyectos nanotecnológicos que no
solo aspiren a la ubicación de átomos a nivel individual,
sino a la generación de dispositivos moleculares capaces
de crear, átomo a átomo, todo lo que hoy nos rodea o lo
que deseemos tener en el futuro. En lo personal como
diseñador, pienso que el diseño nanotecnológico, como
la resignificación de la noción del espacio en la era de la
virtualidad, son desafíos extraordinarios para los creadores
del siglo XXI, siendo necesario adentrarse en estas
problemáticas y difundirlas dentro de los marcos
académicos hacia nuestros estudiantes, para permitir
un acceso a la educa-ción acorde a la época que nos toca
vivir. En este sentido, los aportes dados por estas nuevas
tecnologías, nos brindan a los creadores la posibilidad
de generar productos aún no imaginados, operando
prácticamente, sobre los estados de la materia, incluso a
su escala más baja, trabajando en entornos multidisciplinarios
colabo-rativos a través de la world wide
web.


Antecedentes
Los antecedentes de la nanotecnología se hallan en la
definición de los estados de la materia (sólida, líquida
y gaseosa), a los cuales ya en 1924, Satyendra Bose y
Albert Einstein habían agregado un nuevo estado de la
materia conocido el condensado de Bose-Einstein. Esto
que era una teoría de dos mentes visionarias a comienzos
del siglo XX, fue demostrado en 1995 por los físicos
Eric Cornell, Carl Wieman y Wolfgang Ketterle que en
el año 2001 compartieron el Premio Nobel de Física por
esta comprobación, estableciendo que además de los
estados sólido, liquido y gaseoso, existe un nuevo estado
de la materia que se consigue a temperaturas cercanas
al cero absoluto y que se caracteriza porque los átomos
se encuentran todos en el mismo lugar, formando un
superátomo. Esta comprobación, sumada a las investigaciones
llevadas a cabo por IBM, potenciaron, con el
correr de los años, el desarrollo de la nanotecnología.
Como definición podemos decir que, la nanotecnología
es el diseño a nivel molecular que nos brinda la posibilidad
de desmembrar las moléculas, átomo por átomo,
para luego transportarlos a velocidades cercanas a la
de la luz y construir la misma molécula pero en otra
parte permitiendo crear a partir de esto nuevos diseños.
Lo extraordinario del caso es que puede incluir en estas
operaciones las moléculas biológicas humanas, permitiendo
aplicaciones en el campo de la medicina para
diseñar nuevos implantes reparadores que puedan
informar en un futuro a un paciente, acerca de cualquier
problema que pudiese estar produciéndose en su organismo,
mejorando consecuentemente los tratamientos
de medicina preventiva.


Nuevas posibilidades en diseño aplicado
Las posibilidades para los diseñadores para crear nuevos
productos, en muchos campos son extraordinarias. De
acuerdo a los especialistas, según el orden de que
dispongamos algo a escala nanotecnología tendremos
átomos que componen aire, tierra, agua, pero con otro
diseño, los átomos formarían desde unas fabulosas frutillas
frescas, a un dispositivo de interconexión satelital
de ultima generación. Así, podríamos crear diseños
textiles con telas inteligentes que no solo no se manchen,
sino que puedan autolimpiarse, adaptarse la
temperatura corporal a diferentes climas e incluso contribuir
al bronceado de la piel advirtiendo cuando es
alto el grado de exposición en determinadas franjas
horarias a los rayos solares o diseñar unas zapatillas
con sensores inteligentes que reduzcan la transpiración
en verano, activando un minisistema de refrigeración
portátil para aliviar la caminata de un transeúnte, mejorando
así su confort y su calidad de vida.
Por ejemplo recientemente, la empresa Kodak, ha
solicitado la patente de un chip llamado RFID que se
puede comer. De este modo podríamos en un futuro, por
ejemplo, crear helados que reaccionen a un menor o
mayor nivel de frío, de modo instantáneo, según la temperatura
ambiente, o producir alimentos que le informen
al usuario hasta que cantidad debe comer o que se
adapten, si se avanza en la retroalimentación e interactividad
del manejo de la información, a modificarse
molecularmente para darle a una persona un mayor
nivel de determinada vitamina si su cuerpo lo necesita.
En relación a las posibilidades de reducción de tamaño
y de interconexión inalámbricas a través de redes del
tipo Wi-Fi, FON*, Wi-Max, que brinda la nanotecnología,
la empresa Hitachi, ha presentado los μ-chips
que poseen una reducción de medida considerable y
permiten transmisiones en una gran variedad de frecuencias.
Los chips RFID son 64 veces más pequeños
que los que actualmente hay en el mercado. 0.4 x 0.4
milímetros con una ROM de 128 bit y capaces de transmitir
a una frecuencia de 2.45 Ghz.
Para que nos demos una idea de la revolución que
representa la aplicación de la nanotecnología en la reducción
de tamaño el disco duro de una computadora
personal convencional, este tiene un diámetro de siete
centímetros y esta hecho en base a delgadas capas magnéticas,
normalmente elaboradas con hierro y cromo,
que permite almacenar la información. Actualmente
los científicos de varios países, tratan de cambiar la
composición del disco duro convirtiendo las capas en
puntos magnéticos del tamaño de una millonésima parte
de un milímetro, lo que implicaría que diez millones
de puntos magnéticos, colocados uno seguido del otro,
sin dejar espacio, ocuparían solo un centímetro de
longitud. Con esta herramienta tecnológica, en un
centímetro lineal de puntos magnéticos que equivalen
al tamaño de la cabeza de un alfiler, se podría acumular
más información que un disco duro convencional. El
ínfimo tamaño de los puntos magnéticos, elaborados
con base en átomos de níquel o cobalto, con aleaciones
de hierro, es tal que solo se mide en nanómetros.
Esto también, nos abre la posibilidad de potenciar el
uso de dispositivos inteligentes, que tengan como principales
características el ser livianos, portátiles y tener
capacidad para conectarse de manera inalámbrica a
través de redes internas y externas como la world wide
web, abriendo un espacio extraordinario de alternativas
creativas para los diseñadores, puediendo generar
nuevos productos y rediseñar los existentes cuya obsolescencia
crece hoy, a pasos agigantados.
Así, se podrían crear por ejemplo, zapatillas inteligentes
que no solo nos den una relación entre las caminatas, la
energía consumida, el peso y la masa corporal, para
utilizarlas con beneficios para la salud, sino que además
podrían servir como GPS, posicionadores satelitales que
permitieran a un padre saber en que lugar se encuentra
su hijo pequeño e incluso enviarle un aviso en caso de
cualquier accidente que pudiera ocurrir. También,
insertados en los billetes, se podría rastrear con lectores
en los sitios adecuados, trazando la ruta que va siguiendo
el billete a lo largo de su vida útil con fines estadísticos,
evaluando en que momento necesitaría ser
reemplazado optimizando el uso del papel y por ende
reduciendo con esto de manera indirecta la tala de
árboles y los niveles de contaminación que generan las
plantas industriales de celulosa.
En el caso de las etiquetas RFID, que mencione antes,
son usadas actualmente, en una variante básica, como
sistema de seguridad antirrobo en los centros comerciales,
pero con los avances en nanométria, se plantean
más posibilidades para diseñar: tickets de conciertos,
tarjetas inteligentes para controles de acceso que
incluyan áreas prefijadas que permiten a los empleados
moverse en zonas especificas, cerraduras electrónicas
con monitoreo remoto a través de la web, ropa sensible,
almacenamiento de datos personales de toda la historia
clínica de un paciente para usos médicos, lo que permitiría
saber en contados segundos, en caso de accidente,
escaneando la tarjeta, los perfiles del paciente para ser
curado con mayor celeridad minimizando riesgos, etc.
Estos chips RFID, tienen hoy, un tamaño de apenas 0.15
x 0.15 milímetros y 5 micrones de anchura. Para hacernos
una idea, un micrón es la millonésima parte de un
metro, así que además de lo fino que pueden llegar a ser
estos componentes, prácticamente carecen de peso,
pudiendo utilizarse como partes de códigos de barras
en tarjetas inteligentes revolucionando de este modo el
mercado de las simples tarjetas personales. Por ejemplo
en Japón, es muy habitual encontrarse junto a los anuncios,
programas o tarjetas de visita, códigos de barras
similares a los RFID, llamados QR. Estos códigos de
barras bidimensionales, se utilizan para dar información
o servicios adicionales al usuario, ya que pueden almacenar
más de 7.000 dígitos ó 3 kilobytes de información
binaria. La captura de esta información se realiza desde
los sistemas móviles de modo inalámbrico, generándose
un fichero o bien pueden interconectarse a la web a
través de una url y actualizarse en tiempo real incluyendo
en forma renovada información adicional en
Internet acerca del perfil del usuario, el producto o el
servicio que trata de difundir.
Existen también los códigos creados por Fujitsu llamados
códigos FP (Fine Picture), con aplicaciones en
el campo fotográfico. Estos son barras de color amarillo
y se pueden superponen en las fotos de una tarjeta, de
manera que el ojo humano es incapaz de verlas, convirtiéndolas
en un código invisible para la vista pero
no para los dispositivos con los cuales se puede interconectar
en intranet, extranet y zonas inalámbricas de
redes del tipo Wi-fi y Wi-max, permitiendo múltiples
usos por ejemplo para diseñar nuevas tarjetas para los
socios de un club, una institución, un barrio, o lugares
que requieran el manejo de multitudes.
También es importante explicar, que en la naturaleza
existen nanopartículas, por ejemplo, en cenizas volcánicas
o en los nanocristales de sal en el aire del océano,
pero estas no habían sido aprovechadas antes, ya que
las nano partículas artificiales de las que hablamos hoy,
son diseñadas con un fin especifico acorde a la respuesta
y a las necesidades de demanda del mercado del futuro.


Conclusiones
La nanotecnología puede transformar drásticamente el
actual estado del diseño de casi todos los sectores industria,
incluyendo alimentación, agricultura, medicina,
electrónica, informática, materiales, las manufacturas y
modificar el modo en que se comunican e interactuan con
nosotros en nuestra vida diaria los sectores de servicios.
En el plano reglamentario, se da la posibilidad de patentar
elementos, átomos o construcciones moleculares
que poseen un número inconmensurable de posibilidades
abriendo caminos para generar prototipos y
productos que apenas podemos imaginar. En este sentido,
el aporte que puedan brindar las Universidades,
en especial las Latinoamericanas, a sus investigadores
es esencial, dado que no solo lo producido tiene implicancias
para entender como estas nuevas tecnologías
operan en las condiciones sociales de los países, sino
además porque les podría brindar réditos, no solo el
ámbito académico sino también en el económico.
Por ejemplo, recientemente la Universidad del Estado
de Kansas obtuvo una patente sobre procesos nanotecnológicos
que le otorga la exclusividad de su uso en las industrias
farmacéutica, alimentaria, química, electrónica,
de plaguicidas y recubrimientos y la Universidad de
Harvard, obtuvo otra patente sobre nanobarras de óxidos
compuestos con metales. La cobertura de esta patente
abarca los óxidos no solamente de un metal, sino de 33
elementos de la tabla periódica (aproximadamente un
tercio del total), que cubren 11 de los 18 grupos de elementos
existentes. Estas barras tienen usos en múltiples
industrias, incluyendo la biomédica, y ha sido identificada
como una de las diez patentes claves que afectaran
el desarrollo de la industria nanotecnológica en los
próximos años.
También, la nanotecnología, como ocurre en el campo
de las investigaciones genéticas abren un profundo
campo para el debate, acerca de cómo impactará lo
desconocido sobre el hombre, brindando espacios para
el desarrollo de la investigación y la generación de
marcos reglamentarios responsables que, como en toda
área nueva, permitan establecer, las ventajas y las desventajas,
las formas de aplicación y el control de calidad
de los procesos de desarrollo de los prototipos y de los
nuevos productos que se diseñen dado que en los materiales
que componen muchos objetos de uso cotidiano,
como prendas de vestir, neumáticos de automóviles,
pantallas de televisión, teléfonos celulares y muchos
otros ya se ha comenzado a utilizar la nanotecnología, a
un nivel básico en su fase de desarrollo, debiendo actuarse
bajo regulación de los estándares apuntando siempre
a la obtención de la mejor calidad. En este sentido, es
esencial que estos nuevos productos inteligentes, muestren
el contenido, con información actualizada para el
usuario a través de etiquetas, sellos, enlaces inalámbricos
a la web, etc, que permitan hacer un uso correcto a nivel
individual eliminando cualquier inconveniente que
pudiera existir, analizando incluso desde el punto de
vista de la integración regional latinoamericana, los métodos
efectivos de protección para los operarios de las
diferentes industrias, que utilicen las nanopartículas en
el diseño de sus productos, en las etapas de producción,
distribución y comercialización haciendo un uso ético y
responsable de las nuevas tecnologías del presente y del
mañana a favor del desarrollo social de la humanidad.


Referencias bibliográficas
- Drezler, Eric. (1994) “La nanotecnología.” España: Editorial Gedisa.
- Quintanilla, Miguel Ángel. (1989) Tecnología: un enfoque filosófico.
España: Fundesco ediciones.
- Luryi, Sergei, (2004) “Future Trends in Microelectronics: The
Nano, the Giga, and the Ultra, E.E.U.U: Zaslavsky Ediciones.
- Rolando Badell, Fernando Luis, (2006) “De FON a la revolución de
la conciencia global, Actas de Diseño 1, Agosto 06, pág 211, 1°
Encuentro Latinoamericano de Diseño, Facultad de Diseño y
Comunicación, Buenos Aires, Argentina.
- Ver: http://fido.palermo.edu/servicios_dyc/encuentro2007/02_
auspicios_publicaciones/actas_diseno/vistas/busca_actas.php
- Schlenoff, Joseph, (2003) “Multilayer thin films: sequential assembly
of nanocomposite materials”, E.E.U.U: Ediciones Geo Decher.
- Ten Eyck, (2005): “Imagining nanotechnology: cultural support for
technological innovation in Europe and the United States”, Comunidad
Económica Europea: Editorial Sage, Volúmen 14, número 1.
- Theodore, Louis, (2005) “Nanotechnology: Environmental
Implications and Solutions, E.E.U.U: Kunz Ediciones.


Fernando Luis Rolando Badell. Profesor asociado del Departamento
de Diseño de Imagen y Sonido de la Facultad de Diseño y Comunicación
de la Universidad de Palermo, Argentina.



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  • La investigación del diseño aplicado a las nuevas tecnologías a partir de la evolución de la nanométria fue publicado de la página 220 a página222 en Actas de Diseño Nº3
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