UN NANOMÓN AL TEU ABAST
QUÈ ÉS NANO?
Mida
El terme nano prové del grec νάνος que significa nan. El terme nano fa referència a mides molt petites, en la que 1.000.000 nanòmetres equival a 1 mil·límetre. En una escala nanomètrica, els materials poden canviar les seves propietats físiques i químiques. Un nanòmetre és la mesura de longitud que equival a la milionèsima part del mil·límetre.
1nm = 1m/1000000000nm = 10-9m
Perquè ens puguem fer una idea del tamany d’un nanometre, el més petit que l’ull humà pot veure són 10.000nm. Mentres que el diàmetre d’un cabell humà té una mida de 75.000nm, un virus VIH té una mida de 90nm, la membrana cel·lular de 10nm, el diàmetre del DNA de 2nm i una molècula d’H2O de 0,3nm.
Si dividim el mil·límetre en 1.000 obtindrem 1 micròmetre o micra. Per fens una idea, un cabell té 50 micres de gruix, per tant, hauríem de dividir un cabell en 50.000 parts per poder aconseguir 1 nanòmetre.
Aproximació històrica
Des de l'antiguitat els nanomaterials han jugat un paper essencial a la societat, i és que la nanotecnologia no és tan recent com pensem, té casi 2.000 anys. Els romans ja la utilitzaven, tot i que no n’eren conscients, un exemple seria la Copa de Licurg, una copa de vidre romà datada del segle IV dC. que canviava de color gràcies als seus components nanomètrics. El canvi de color d’una copa va causar molta impressió en aquella època.
Posteriorment, es va descobrir que les nanopartícules esfèriques de diferents metalls, especialment d’or i plata incloses en els seus vidres tenien un diàmetre d’entre 50 i 100 nanòmetres. Aquestes, en ser il·luminades presenten un fenomen anomenat ressonància de plasmó de superfície. Podem observar la copa de color verd per la reflexió de la llum ordinària a les nanopartícules de plata i el color vermell com a resultat de l'absorció de la llum de l'espectre visible per nanopartícules d'or des del seu interior.
Més tard, a l’edat mitjana, els petits artesans medievals van continuar utilitzant els efectes de les nanopartícules d’or i plata al vidre per a la fabricació de vidrieres de catedrals i esglésies, com per exemple la Catedral de Notre Dame.
Richard Feynman, un físic nord-americà i guanyador del premi Nobel de Física de 1965, va ser el primer a fer referència a les nombroses possibilitats de la nanociència i la nanotecnologia durant un discurs que va donar a l'Institut Tecnològic de Califòrnia el 29 de desembre de 1959, el qual va titular com “Al fons hi ha espai de sobres” (There's Plenty of Room at the Bottom).
Feynman va ser el primer a parlar sobre nanociència i totes les possibilitats que aquesta ofereix a l'àmbit científic. Va concloure el seu discurs dient que cap llei física evitaria que es poguessin miniaturitzar les investigacions a escala nanomètrica, predint així que es tractaria d'un camp que tindria una gran quantitat d'aplicacions.
Al 1974 Norito Taniguchi publica “On the Basic Concept of Nano-Technology” amb la primera definició del terme nanotecnologia: “Nano-technology mainly consists of the processing of separation, consolidation, and deformation of materials by one atom or one molecule” traduïda com "La nanotecnologia consisteix principalment en el processament de la separació, consolidació i deformació de materials per un àtom o una molècula". No obstant, aquesta definició no és correcta.
K. Eric Drexel, llicenciat en Ciències Interdisciplinàries al MIT (Institut de Tecnologia de Massachusetts) el 1977 i continuant amb el seu mestratge al MIT, on va obtenir un Màster en Ciències el 1979. Va ser conegut per popularitzar la idea de la nanotecnologia molecular, ell proposava la creació de màquines a l'escala de molècules que podrien fabricar objectes amb precisió atòmica. Va publicar la seva tesi doctoral al MIT el 1991 amb el títol "Molecular Machinery and Manufacturing with Applications to Computation", convertint-se així en la primera tesi doctoral sobre nanotecnologia.
És considera el naixement de la nanotecnologia al 1981 quan Heinrich Rohrer i Gerd Binning inventen un microscopi d’efecte túnel (STM) capaç d’observar àtoms. Aquest microscopi va permetre escanejar la mostra en mesures de mida nanomètrica (nm) i va permetre manipular per primera vegada els àtoms de forma voluntària.