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miércoles, 21 de febrero de 2018

Impulsar el avance tecnológico a escala nanométrica


Por Ledys Camacho Casado

La Oficina de la Zona Especial de Desarrollo (ZED) Mariel, entidad adscrita al Consejo de Ministros de Cuba, sirvió de contexto muy oportuno para una reciente presentación del Programa Nacional de Nanociencia y Nanotecnología del país.

El Dortor Luis Felipe Desdín García, investigador del Centro de Aplicaciones Tecnológicas y Desarrollo Nuclear (Ceaden), adscrito a la Agencia de Energía Nuclear y Tecnologías de Avanzada (Aenta) detalló el nuevo programa que comienza a implementarse este año con el propósito de contribuir a la asimilación e implementación de proyectos asociados a esa especialidad, con vistas al desarrollo económico y social de la nación según lo planificado hasta 2030.

Participaron en el encuentro por la ZED Mariel, Ubaldo Socarrás, director de Ciencia y Técnica, y Teresita Trujillo Hernández, especialista de evaluación de negocios; mientras por la Aenta acudieron su presidente Daniel López Aldama y un grupo de directivos y expertos.

Previamente, en un encuentro con la prensa, se conocieron las particularidades de ese Programa y las potencialidades de las nanociencias y nanotecnologías que, en el caso de la Mayor de las Antillas, cuentan con objetivos enfocados a la salud, la obtención de energías y otras mejoras vinculadas a los procesos productivos, a la creación de bienes y la prestación de servicios en general.

En el documento rector, ya en curso, se definen las prioridades, objetivos y recursos necesarios para contribuir a la asimilación y despliegue de esta tecnología de avanzada, con vistas al avance de la nación, por lo cual es también interés desarrollar nuevas aplicaciones que posibiliten, entre otros beneficios, reducir impactos ecológicos, en correspondencia con las normas de responsabilidad social y medioambiental establecidas, a partir de un marco regulatorio propicio.

Las aplicaciones más promisorias, en el caso de Cuba, están relacionadas con el estudio del envejecimiento poblacional, la calidad y disponibilidad del agua, el aumento de la durabilidad y calidad de los materiales de construcción, el incremento de la producción agrícola y el estudio y conservación del medio ambiente.

Con la filosofía de Aprender haciendo, el Estado cubano se propuso perfeccionar el sistema de categorías científicas de los profesionales que gestionan los proyectos de investigación al respecto, prevaleciendo la relevancia de los recursos humanos y materiales necesarios para concretar los estudios en función de las prioridades del país.

Proyectos y aplicaciones 

El también coordinador del grupo de expertos que elaboró el Programa, Luís Felipe Desdín García, explicó que se prevé, entre otras acciones, generar productos y servicios de bases nanotecnológicas de muy alto valor agregado que contribuyan a obtener nuevos rubros exportables, y fomentar nanosensores para la detección de biomoléculas en aplicaciones biomédicas, en la detección de contaminantes y el control de la calidad del agua

Señaló que el documento define además la posibilidad de lograr nanoestructuras con potencialidades de empleo en calidad de principios activos y agentes terapéuticos para el tratamiento de enfermedades crónicas no transmisibles como el cáncer, las neurodegenerativas (entre esas Alzhaimer y Parkinson), y otras relacionadas con el envejecimiento.

Se incluye el desarrollo de nanomateriales promisorios para ser empleados en la liberación controlada de medicamentos (nanogeles, nanocápsulas, dendrímeros, liposomas, micelas, nanopartículas de carbono y conjugados poliméricos, entre otros).

Un numeroso grupo de instituciones y organismos están comprometidos con el buen desenvolvimiento y feliz término del Programa, que contempla la ejecución de proyectos de investigación y desarrollo en los que se integran especialistas de múltiples esferas con vistas a que sus resultados contribuyan a enfrentar los desafíos de la sociedad cubana en el presente y en los años por venir.

Entre las entidades involucradas se citan al Instituto de Materiales Reactivos (IMRE), las facultades de Física y Química de la Universidad de La Habana, el Instituto de Tecnologías de Avanzada, el Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos (Cidem), el Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar (Icidca), los centros de Ingeniería Genética y Biotecnología, el de Ingeniería Molecular, la Universidad de Oriente, la Universidad Tecnológica de la Habana José Antonio Echeverría (Cujae), el Instituto de Cibernética, Matemática y Física, el Ceaden y varias Organizaciones Superiores de Dirección Económica (OSDE).

“Los proyectos, con fecha límite de presentación el 15 de marzo próximo, serán seleccionados por un comité de expertos, de acuerdo con su novedad, actualidad, pertinencia e impacto”, indicó Desdín García.

Entre algunos de los desafíos y problemas que se pueden enfrentar a partir de las disímiles aplicaciones asociadas a estas tecnologías de avanzada se señalan el envejecimiento poblacional y el aumento de las enfermedades crónicas de la tercera edad y la aparición de otras exóticas debido al proceso de globalización.

Otros retos se relacionan con la reducción de la calidad y disponibilidad del agua (uno de los síntomas del cambio climático), así como el incremento del consumo del líquido vital para el crecimiento económico. También aparecen en la lista de prioridades del país la reducción del impacto ambiental asociado a los procesos industriales existentes y proyectados, al introducir los que sean amigables con el entorno.

Las propuestas de proyectos se enfilan además a resolver disyuntivas referidas al incremento de la durabilidad de algunos materiales y a reducir los costos de mantenimiento de las infraestructuras industriales, turísticas y del fondo habitacional en entornos costeros muy agresivos.

Las líneas de acción de las nanociencias y las nanotecnologías en Cuba incluyen igualmente la generación de nuevos productos de alto valor agregado en la industria farmacéutica y biotecnológica, y la contribución al aumento de la producción agropecuaria sobre bases sustentables.

Nano es un prefijo del Sistema Internacional de Unidades que corresponde a una mil millonésima parte de un metro, por lo cual la Nanociencia es un área emergente de la ciencia que se ocupa del estudio de los materiales de muy pequeñas dimensiones y la Nanotecnología es el estudio y desarrollo de sistemas en escala nanométrica.

La nanociencia consiste en el estudio de los fenómenos y la manipulación de los materiales a escala atómica, molecular y macromolecular, donde las propiedades difieren significativamente de aquellas que exhiben estos a gran escala; en tanto, la nanotecnología es el diseño, caracterización, producción y aplicación de estructuras, dispositivos y sistemas por medio del control de sus formas y dimensiones a escala nanométrica.

Otros objetivos específicos del Programa

Establecer métodos de simulación matemática de las propiedades y el comportamiento de las nanoestructuras. 

Generar productos y servicios de bases nanotecnológicos de muy alto valor agregado que contribuyan a nuevos productos exportables.

Desarrollar nanosensores para la detección de biomoléculas en aplicaciones biomédicas y en la detección de contaminantes y el control de la calidad del agua. 

Impulsar nanomateriales con potencialidades de ser empleados en el almacenamiento eficiente de energía eléctrica e hidrógeno y nanoestructuras apropiadas para el desarrollo de celdas fotovoltaicas. 

Promover nanomateriales para el mejoramiento de las propiedades de los materiales de la construcción.

Fomentar nanopartículas para nuevas aplicaciones a partir de azúcares y derivados, y para la optimización del empleo de las aguas de riego, fertilizantes, plaguicidas y tratamientos de semillas que posibiliten reducir impactos ambientales.

Desarrollar nanocatalizadores para la industria petroquímica.

domingo, 14 de enero de 2018

La «ciencia ficción» ya está en casa

El tratamiento localizado de dolencias es uno de los resultados más notables de la Nanotecnología. foto tomada de Nanomedic. Foto: Tomada de Nanomedic
Consideradas como verdaderas fuerzas motrices de lo que apunta a constituirse como una nueva Revolución Industrial de extraordinario impacto en la vida humana durante el siglo XXI, la Nanociencia y la Nanotecnología derribaron la barrera de lo que hasta hace apenas unas tres décadas era pura ciencia ficción, al brindar la posibilidad de crear nuevos materiales o transformar las propiedades de los ya existentes mediante la manipulación de estructuras moleculares y átomos en la escala nanométrica.
Recientemente en la sede del Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente (Citma) tuvo lugar la presentación oficial del Programa Nacional de Nanociencia y Nanotecnologías, a cargo del doctor en Ciencias Luis Felipe Desdín García, coordinador del grupo de expertos encargado de su elaboración.
Según explicó el también investigador titular del Departamento de Física del Centro de Aplicaciones Tecnológicas y Desarrollo Nuclear (Ceaden), de la Agencia de Energía Nuclear y Tecnologías de Avanzada del Citma, ningún sector de la economía cubana podrá sustraerse del impacto de ambas disciplinas debido a su naturaleza horizontal y abarcadora, y las enormes potencialidades que atesoran para modernizar la industria y los servicios en las próximas décadas.
Aunque se trata de una práctica científica de primer mundo en extremo cara –en particular por el elevado costo del equipamiento demandado– si el país no incursiona en ella, crea la infraestructura apropiada y forma especialistas altamente calificados, corremos el riesgo de quedar atrás en la aspiración de contar con productos nacionales de alto valor agregado y cada vez más eficaces y competitivos en múltiples esferas, entre ellas la industria farmaceútica y biotecnológica, aseveró a Granma el doctor Luis Felipe.
El programa está elaborado sobre la base de las prioridades definidas en la Actualización de los Lineamientos de la Política Económica y Social del Partido y la Revolución para el periodo 2016-2021 y en el Plan Nacional de Desarrollo Económico y Social hasta el 2030.
Como bien resaltó el científico, para nada estamos partiendo de cero porque a lo largo de los últimos 20 años numerosas instituciones científicas ejecutaron investigaciones dirigidas a la asimilación, desarrollo y aplicación de la Nanotecnología en Cuba.
Once son los objetivos específicos del Programa que será gestionado por la Agencia de Energía Nuclear y Tecnologías Avanzadas del Citma, y cuya implementación comenzará de manera gradual durante el 2018.
Aparecen en la relación el desarrollo de métodos de simulación matemática de las propiedades y el comportamiento de las nanoestructuras; la generación de nanosensores para la detección de biomoléculas de aplicaciones médicas y  la detección de contaminantes y el control de la calidad del agua; el logro de nanoestructuras con potencialidades para su empleo en calidad de principios activos y agentes terapéuticos para el tratamiento de enfermedades crónicas no transmisibles como el cáncer, enfermedades neurodegenerativas (Alzheimer, Parkinson) y otras relacionadas con el envejecimiento.
También incluyen la creación de nanomateriales capaces de propiciar el almacenamiento eficiente de energía eléctrica e hidrógeno, y de nanoestructuras apropiadas para el diseño de celdas fotovoltaicas.
CAMINOS PROMETEDORES
- El abanico de aplicaciones de tan promisoria rama comprende sectores tan diversos en el mundo como la industria automovilística, la electrónica, sobre todo en las computadoras, teléfonos móviles, televisores inteligentes; en la aeronáutica, salud humana, alimentación, energía, implementos deportivos, confecciones textiles y la industria de cosméticos.
- Dentro de los resultados más notables introducidos y aplicados a nivel mundial figuran, por ejemplo, el diseño de procedimientos más eficaces para potabilizar el agua, ropas que repelen la suciedad y no se mojan ni adquieren mal olor, materiales más ligeros y resistentes, la miniaturización de los circuitos integrados empleados en múltiples equipos, y el desarrollo de medicamentos «dianas», que actúan exclusivamente en el punto específico donde se localiza una dolencia o lesión.
¿CÓMO SURGIÓ LA NANOTECNOLOGÍA?
- El término Nanotecnología (el prefijo nano se deriva de una palabra griega que significa enano o diminuto) fue acuñado en 1974 por el científico japonés Norio Taniguchi. Un nanómetro (nm) es una unidad de medida equivalente a un milímetro dividido un millón de veces, es decir algo 100 000 veces más pequeño que el grosor de un cabello humano.
- No fue hasta 1981 que con el invento del microscopio de efecto túnel se logró la capacidad de visualizar a nivel atómico la superficie de los materiales, paso indispensable para iniciar los estudios que condujeron a hacer realidad los propósitos antes mencionados.

sábado, 30 de diciembre de 2017

Cuba por productos y servicios nanotecnológicos de muy alto valor agregado

El objetivo general consiste en contribuir con las potencialidades de la nanociencia y la nanotecnología al cumplimiento del Plan Nacional de Desarrollo Económico y Social hasta el 2030