Nos explica que se trata de comprender los secretos de la naturaleza, “cómo se producen la reacciones químicas” y cómo los seres humanos seremos capaces de manejar el almacenamiento y el transporte tanto de la información como de la energía. La nanotecnología tiene la respuesta a los futuros sensores y motores de los ordenadores.

Y en este campo científico, Richard N. Zare es uno de los principales jugadores. De hecho, su contribución ha sido fundamental para diseñar los métodos necesarios para analizar el contenido químico de volúmenes realmente minúsculos. Con un láser ha sido capaz de detectar los productos de la reacciones químicas que se producen en el laboratorio, incluso, según comentan Kermit Smyth y David Crosley, cuando los productos son muy minoritarios. Tan minoritarios como los productos que se obtuvieron durante la secuenciación del genoma humano, un ejemplo -recalca Zare- de cómo la ciencia básica ayuda al progreso de todas las aplicaciones científicas.

Actualmente está trabajando en ser capaz de detectar una sola molécula cada vez. Y ya han sido capaces de contar un numero finito de moléculas dentro de una sola bacteria.

Con la escusa de su estancia en Madrid, he podido tener una breve charla con uno de los galardonados en 2008 con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica y lo que más me ha llamado la atención es que a pesar de todos los premios recibidos, considere que en sus 45 años como investigador tan solo ha hecho tres descubrimientos interesantes. Lógicamente le hubiera gustado haber hecho más, pero es que -dice- ¡no es tan fácil!

Sumio Iijima descubrió en 1991 los nanotubos de carbono, materiales hechos a base de átomos de carbono que son las fibras más resistentes conocidas hasta el momento. Aclara que, unas veces, su investigación es ciencia muy básica, pero que otras tiene aplicaciones industriales inmediatas. Y es que ya se ha demostrado que estos natotubos tan ligeros y resistentes serían ideales para almacenar de forma segura el hidrógeno, uno de los combustibles del futuro.

Se identifica a sí mismo como un científico de materiales y recalca que no siempre los nuevos materiales que crea son útiles. “Muchas veces se necesita bastante tiempo para ver sus aplicaciones prácticas”. De todos modos, los científicos creen que la versatilidad de estos nuevos materiales será la causante de la próxima revolución de la electrónica y la computación.

Pero Iijima no es de esos científicos que piensan que lo que hacen es lo más importante del mundo y que van a resolver alguno de los grandes problemas de la humanidad. O al menos no lo dice. De hecho, se despide insistiendo en que “llevar a cabo todas estas ideas maravillosas con nanotubos de carbono en nuestro día a día, no es tan sencillo y necesita un montón de tiempo para que se puedan desarrollar”.

Según describen en la revista Nanotechnology, el cobre que contienen ahora estas fibras se adhiere directamente a la superficie celular de los microorganismos. Como han podido observar en el microscopio, una vez que se localiza en la membrana, penetra en el interior donde, a causa de su toxicidad, produce la muerte de la célula. Su efecto se ha observado que funciona contra los dos tipos de bacterias existentes, Gram+ y Gram-. Por ello, el rango de aplicaciones que tendría es muy amplio.

Además, resulta tremendamente efectivo contra hongos y levaduras. Probablemente por que el polvo utilizado en la preparación de este compuesto contiene calcio, un conocido antifúngico.

Referencias:
Esteban-Tejeda, L., Malpartida, F., Esteban-Cubillo, A., Pecharromán, C., & Moya, J. (2009). Antibacterial and antifungal activity of a soda-lime glass containing copper nanoparticles Nanotechnology, 20 (50) DOI: 10.1088/0957-4484/20/50/505701

Popularizada por Thomas Gold, la hipótesis abiótica dice que gran cantidad de los hidrocarburos que forman el petróleo pueden ser generados por procesos no relacionados con los seres vivos. Y que estos hidrocarburos pueden salir del manto a la corteza terrestre donde quedan atrapados por estratos impermeables hasta que los geólogos dan con ellos.

Con la idea de probar si esto es posible un grupo de geoquímicos reunieron una serie de compuestos inorgánicos y los sometieron a las presiones y temperaturas que se piensa que se dan en la zona de contacto entre el manto y la corteza terrestre. Y obtuvieron metano…

Es decir, que sería posible la formación de metano sin la necesidad de seres vivos. Esto, de lo que ya hemos hablado anteriormente respecto a la existencia de vida en Marte, podría indicar la posibilidad de generación de hidrocarburos de forma totalmente inorgánica.

De todos modos, desde el Instituto Nacional del Carbón de Oviedo (España), Carlos Gutiérrez Blanco nos recuerda que “las evidencias apuntan a que los depósitos comerciales de petróleo, gas y carbón son de origen biogénico”. Ello no impide sin embargo que se formen hidrocarburos sin participación de seres vivos.

Bibliografía:
Sharma, A., Cody, G., & Hemley, R. (2009). Diamond-Anvil Cell Observations of Methanogenesis at High Pressures and Temperatures Energy & Fuels DOI: 10.1021/ef9006017

A día de hoy, para obtener el hidrógeno se calienta a 900ºC el gas natural. De este modo, el metano que tiene se transforma en hidrógeno, dióxido de carbono y monóxido de carbono. Con el nuevo catalizador se podría conseguir lo mismo calentando “tan solo” a 350ºC. Como recalca el investigador Antonio Chica esto “conlleva un importantísimo ahorro energético”. Encima es más eficiente, ya que produce menos monóxido de carbono y más hidrógeno.

La menor producción de monóxido de carbono, a parte de las ventajas obvias, mejora el funcionamiento de las pilas de combustible y hace que sean más baratas de producir. Y es que estas pilas se ven afectadas negativamente por este gas. Por ello, se podría eliminar, al menos en parte, una de las partes más caras de producir de este tipo de dispositivos, la encargada de eliminarlo.

Aunque ya ha demostrado que en el laboratorio funciona muy bien, habrá que esperar a que hagan el estudio en una planta piloto para corroborar sus utilidad a escala industrial.

Utilizando energía solar de forma 20 veces más eficiente que en experimentos anteriores, han conseguido generar metano a partir de CO₂ y vapor de agua. Para ello han utilizado unos nanotubos a modo de panal cubiertos por una fina capa de óxido de cobre y de titanio dopado con nitrógeno.

Cuando la luz solar incide sobre el óxido de cobre, el CO₂ del aire se transforma en monóxido de carbono (CO). Por su parte, el titanio calentado por el Sol consigue disociar las moléculas de agua. Así, tras estas reacciones, el hidrógeno liberado reacciona con el carbono, dando lugar a metano que puede ser utilizado como combustible. Tanto el cobre como el titanio son catalizadores que no se gastan y el único residuo de esta reacción es el mismo oxígeno que respiramos todos los días.

Lo más prometedor es que los experimentos fueron hechos en la calle y no en condiciones de laboratorio como había sido hecho hasta ahora.