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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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