- Materiales auto-limpiables, tejidos que controlan la temperatura corporal, anti-grafitis inteligentes… la nanotecnología está revolucionando el mercado.
- El sector de los nanoproductos mueve 700.000 millones de euros en Europa y la previsión de la Comisión Europea es que supere el billón en 2015.
Materiales auto-limpiables que se regeneran solos, tejidos que controlan y regulan la temperatura corporal, anti-grafitis inteligentes y un largo número de inventos que parecen inverosímiles están inundando el mercado español. No se trata de productos de ciencia ficción ni de desarrollos importados allende nuestras fronteras. Todos estos inventos llevan el sello made in Spain, gracias a que nuestras empresas están aplicando en su proceso de fabricación algo tan revolucionario como la nanotecnología. Una ciencia que permite el control y tratamiento de la materia a escala nanométrica –o lo que es lo mismo, una milmillonésima de metro–, lo que hace posible manipular el comportamiento a nivel atómico y molecular. ¡Sorprendente, pero muy real!
Los resultados de las investigaciones no se quedan en los laboratorios, sino que están saltando rápidamente al mercado en forma de productos tangibles y cotidianos que generan cientos de miles de millones de euros al año. Es un negocio lucrativo al que no frena ni la crisis. El sector de los nanoproductos mueve 700.000 millones de euros en Europa y la previsión de la Comisión Europea es que supere el billón en 2015. El ejecutivo comunitario, además, estima que se crearán 400.000 nuevos puestos de trabajo, que se suman a los más de 700.000 empleos generados en la última década gracias al uso de lo nano en el campo de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación (TIC).
No es de extrañar que ante estas buenas perspectivas de negocio, grandes empresas españolas como Renfe, FCC, Portland Valderrivas, Abengoa, La Caixa, Repsol o Acciona estén recurriendo a la nanotecnología para mejorar sus productos y servicios. Y no escatiman a la hora de destinar importantes recursos a su investigación. Por ejemplo, la petrolera ha puesto en marcha el proyecto Cenit TRAINER (Tecnología de Reparación Autónoma e Inteligente de Materiales) para obtener productos, entre ellos cerámica y hormigón, que se regeneren de forma autónoma sin la intervención humana tras sufrir un daño, recuperando sus propiedades iniciales, estéticas y mecánicas. Este proyecto de elementos auto-reparables, que cuenta con un presupuesto de 18 millones de euros, mejorará la seguridad laboral y disminuirá el impacto ambiental y los gastos de reparación y mantenimiento.
Acciona también está mejorando las estructuras y dotando a sus construcciones de nuevas funcionalidades. Desde la empresa, afirman que las propiedades “mejoran sustancialmente con la adición de cantidades muy pequeñas de nanomateriales” y aseguran que esto eleva “la eficiencia energética de los componentes de la edificación”. Como ejemplo, el hormigón, que en muchos casos presenta numerosas dificultades de manejo y limitaciones en sus funcionalidades, pero que al añadirle determinados nanomateriales su uso se hace menos complejo y costoso.
Los llamados materiales inteligentes es uno de los campos en los que la constructora de la familia Entrecanales tiene depositadas grandes esperanzas. Se trata, por citar un ejemplo, de nanopartículas de óxidos metálicos que pueden limpiar automáticamente fachadas y cualquier otro tipo de superficie. ¿Cómo funcionan? Reaccionan ante la luz del sol descomponiendo la materia orgánica, que luego desaparece gracias al viento y la lluvia. En la compañía adelantan que este mismo efecto será aplicable “en un futuro no muy lejano” a superficies interiores de viviendas y oficinas. La constructora también está utilizando otros elementos, como parafinas o sales hidratadas, para mejorar la eficiencia energética de los edificios y reducir la generación de gases de efecto invernadero. “Estos materiales absorben y ceden calor a las viviendas en función de las necesidades, por contraste con la temperatura exterior”, explica un portavoz de la compañía.
Las aplicaciones de la nanotecnología son cada vez mayores y pocos se resisten a probarlas, con independencia del sector o del tamaño. Detrás de las grandes multinacionales españolas, hay una legión de pequeñas y medianas empresas, menos conocidas, que investigan y desarrollan continuamente nuevas aplicaciones en ámbitos y sectores tan dispares como la energía, la automoción, la medicina, la alimentación, la industria textil o la elaboración de fármacos.
Las PYMES también investigan.
Por eso, el mercado se está inundando de firmas cada vez más especializadas como Nanotec Red, que se ocupa de detectar las necesidades específicas de las empresas en España. "A partir de ellas, seleccionamos el material y el proveedor más adecuado”, explica Fernando Vilá, uno de sus responsables. Entre sus clientes se encuentran compañías como Bon Preu, Renfe, Orange, Media Markt, Ryanair, Galp, McDonalds, La Caixa, Indo y varios ayuntamientos.
Nanotec dispone de productos tan novedosos como tratamientos para la superficie del casco de los barcos, que les permiten navegar a mayor velocidad, consumir menos combustible y retrasar la necesidad de limpieza; revestimientos para aviones que minimizan la fricción con el aire, ahorran combustible y reducen la contaminación; anti-grafitis inteligentes que limpian las pintadas pero conservan la pintura original; filtros de privacidad para cajeros automáticos, tablets y teléfonos móviles; neutralizadores de olores para el hogar; protectores anti manchas para la ropa y un sinfín de cosas más.
Precisamente, la industria textil es una de las grandes beneficiadas por la nanotecnología, ya que mejora las prestaciones y crea funciones novedosas en los materiales. Aitex utiliza nanoestructuras durante la fabricación de las materias primas (fibras) y en las operaciones de acabado, potenciando el desarrollo de los textiles multifuncionales. “Gracias a esta aplicación se puede ofrecer un mayor valor añadido en propiedades como hidrofobicidad, hidrofilidad, efectos antimicrobiano y barrera térmica, control de la electricidad estática, transpirabilidad, tejidos inteligentes y resistencia mecánica”, explican en la compañía.
Otra empresa, Tecnología Navarra de Nanoproductos (Tecnan), también ha desarrollado múltiples soluciones para el consumo basadas en la dispersión de partículas. Entre ellas, hidrofugantes, antimanchas y antigrafitis que se pueden aplicar directamente sobre superficies como el hormigón, el yeso, la cerámica, el vidrio, entre otros. Y ¿qué consiguen? No solo limpiar estas superficies, sino convertirlas en repelentes para el agua o las manchas de aceite, combustible y refrescos. Además, Tecnan fabrica un producto anti-lluvia para lunas de automóviles, camiones, trenes y barcos, que mejora la visibilidad diurna y nocturna, al evacuar las gotas de lluvia del cristal sin usar el limpiaparabrisas.
Ana Esparza, una de sus directivas, añade que también aplican nanotecnología en otros ámbitos como el de la construcción, disminuyendo el tiempo de fraguado del cemento o creando recubrimientos fotocatalíticos que originan fachadas autolimpiables; y la automoción, donde sirve para aumentar la eficiencia de los catalizadores y disminuir la emisión de gases contaminantes. Aunque la lista de aplicaciones es interminable en cosmética, pinturas, electrónica…
Firmas como Ferrovial, Grupo Ortíz y Mosaicos Planas, son algunos de sus clientes nacionales, aunque esta empresa navarra exporta al continente asiático la mayoría de las nanopartículas que produce y trabaja con clientes de altura, como Toyota, Panasonic, Canon, Yamaha, Samsung, Basf, Sony, Fuji Film y Mitsubishi.
La revolución del grafeno.
Posiblemente, uno de los nanomateriales más innovadores del futuro será el grafeno, aislado por primera vez en 2004, y por el que ha decidido apostar Graphenea, una empresa española que se dedica a su fabricación. El material, nos cuenta su directora científica, Amaia Zurutuza, tiene unas extraordinarias propiedades (alta movilidad electrónica, flexibilidad, transparencia, elevada conductividad térmica y dureza) y que facilitarán su aplicación en electrónica (transistores), energía (paneles solares y baterías), pantallas táctiles y displays (televisores, iluminación y teléfonos móviles) y sensores. Aunque todavía se encuentra en fase de investigación, algunas multinacionales como Nokia, Samsung, IBM, Philips y Nissan, ya están trabajando en ellas.
Las nanopartículas de plata que fabrica Nanogap también son muy útiles, ya que pueden aplicarse en ámbitos tan dispares como la electrónica y la medicina. Según destaca su directora Tatiana López, la empresa gallega está trabajando con varias multinacionales de electrónica para utilizar estas fibras en sustitución del ITO (Indium Tin Oxide) en pantallas LCD y en libros electrónicos. Hasta ahora, el ITO es un elemento necesario para el funcionamiento de iPhones y iPads, pero se trata de un recurso natural escaso que, además, es muy frágil y se rompe con facilidad.
"Con las nanofibras de plata se podrían obtener productos tan innovadores como cortinas LED que se enciendan y apaguen o libros electrónicos que se puedan doblar y guardar en un bolsillo", aegura López. En estos momentos sólo existen seis empresas que fabriquen estas partículas y sólo dos que lo hagan a escala industrial: una en California –Cambrios– y ellos, en Santiago de Compostela.
Algunos sectores tradicionalmente estratégicos como el de defensa, el aeroespacial y el de automoción están muy interesados en las aplicaciones de la nanotecnología y siguen de cerca los desarrollos de empresas como la española Neoker, el único fabricante mundial de whiskers de alúmina. Carmen Cerecedo, directora general de esta firma, explica que estas minúsculas fibras carecen de defectos en su estructura, por lo que cada hebra puede soportar 60 toneladas por cm2. Gracias a su alta resistencia y gran estabilidad térmica y mecánica, se utilizan como refuerzo en diversos materiales. “Pueden aplicarse en el blindaje de los aviones, en turbinas, en los sistemas de detección, en estructuras de lanzamiento de misiles, como refuerzo del tren de aterrizaje, como sustituto de componentes aerodinámicos, como material aislante, o como sustituto de estructuras de titanio más pesadas”, relata.
En los próximos años la pintura de los edificios no se limitará a decorar, sino que también generará energía, absorberá la contaminación ambiental e impedirá la acumulación de suciedad. Algunos centros de investigación europeos y norteamericanos trabajan en firme para lograr que una simple capa de pintura genere energía eléctrica, con lo que se podría llegar a conseguir edificios energéticamente autónomos. Por ahora, la clave está en las nanoestructuras de óxido de titanio con colorante. El Instituto Federal Suizo de Tecnología ha logrado obtener a partir de este método una eficiencia en la transformación de luz en energía eléctrica del 11%. Y en Canadá, se investiga un nuevo material plástico que podría aprovechar hasta un 30% de la energía solar. La carrera no ha hecho más que empezar para concretar ésta y otras miles de aplicaciones inimaginables hace pocos años. El potencial de lo nano es inversamente proporcional a su tamaño.
Apoyo1: Recuperar el terreno perdido
Europa es líder mundial en investigación e innovación en tecnologías avanzadas –materias entre las que se incluye la nanotecnología– y mantuvo una cuota del 32% en las aplicaciones patentadas en todo el mundo entre 1991 y 2008. Sin embargo, el gran reto del Viejo Continente se encuentra ahora en traducir ese gran caudal de investigación en algo más práctico: la producción de más bienes y servicios. Y es que la cuota de productos más avanzados made in UE no está a tono con el nivel de investigación que exhibe. En concreto, ésta se redujo del 44% en 2008 al 33% en 2010, algo que se ha debido, fundamentalmente,al avance de la producción en países asiáticos como China, Taiwán y Corea del Sur. A partir de ahora, la UE tendrá que agudizar su imaginación para potenciar las aplicaciones de la nanotecnología en todos los sectores económicos si quiere recuperar el terreno perdido, algo tan necesario en estos momentos para estimular el crecimiento de la economía y el empleo.
Apoyo2: Un aliado para el medio ambiente
Uno de los ámbitos que podrían verse más beneficiados con la aplicación de la nanotecnología es el medio ambiente, gracias al trabajo de algunas empresas especializadas como Inael, que fabrica un nuevo tipo de fotocatalizadores basados en una generación de materiales diseñados a escala atómica. Así, es capaz de conseguir que sus cristales tengan una forma determinada que los hace mucho más reactivos y útiles. ¿Sus aplicaciones principales? Los procesos de descontaminación, tanto en tratamiento de aguas residuales urbanas o industriales como del aire.De momento, los productos acaban de terminar la fase de I+D y se están dando a conocer. Daniel Fernández Hevia, uno de los directores de Inael, explica que este tipo de desarrollos son muy novedosos y, en algunos casos, revolucionarios, por lo que “no suelen llegar a productos comercializables en menos de 5 ó 6 años. Pero una vez que lleguen serán, muy beneficiosos para la sociedad". Por ejemplo, las frutas que comemos estarían lavadas con aguas cuyo contenido en pesticidas y fungicidas se habrá eliminado gracias a nuestros materiales; o los cereales y verduras estarán regados con aguas reutilizadas que habrán sido limpiadas de contaminantes peligrosos. Inael está diseñando también unas mini-plantas depuradoras, con capacidad suficiente para limpiar el consumo diario de una familia, utilizando únicamente la luz solar como fuente de energía. Están concebidas para regiones remotas y subdesarrolladas o para casos catastróficos en los que la ausencia de agua potable convencional puede suponer un gravísimo problema, incluso en los países más avanzados. Fernández se refiere, por ejemplo, a situaciones como la que se creó en New Orleans tras el huracán Katrina. “Un despliegue masivo de nuestros sistemas hubiera permitido a la población mantener el acceso al agua potable, con lo que se hubiera limitado considerablemente el número de víctimas y de enfermos”, afirma.
