Centro deFsica Aplicada yTecnologa AvanzadaUNAM

Vol

. 4, N

o. 1

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ro-ju

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201

1

PClster de nanotecnologa de Nuevo Len

PGobernanza nanotecnolgica: WVYX\tUVWVKLTVZJVUHYLU L]HS\HJPVULZKLYPLZNVJPLU[xJHZ

PRiesgos en el trabajo a nanoescala. Una visin desde la tica

PPercepcin sobre la nanociencia y la nanotecnologa en la UNAM

Informes: Mrida, YucatnGeonel Rodrguez Gattornogeonelr@mda.cinvestav.mxTel: +52.999 9429429

Mxico, D.F.Gian Carlo Delgadogiandelgado@unam.mxTel: +52.55.5623022 Ext 42777

* Obtencin y caracterizacin de sistemas nanoestructurados * Aplicaciones especcas en nanomateriales

* Modelado de nanoestructuras y sistemas moleculares* Toxicidad, ecotoxicidad y regulacin

* Cooperacin internacional y nacional e industrializacin * Educacin, divulgacin y medios de comunicacin en

nanociencia y nanotecnologa

* Aspectos ticos, econmicos, sociales y legales de la nanotecnologa

Romeo de Coss Gmez, Gian Carlo Delgado Ramos, Noboru Takeuchi y Rodolfo Zanella Specia (coordinadores)

NanoMex2011 invita al Curso avanzado sobre nanociencia computacional y al V taller introductoriosobre nanociencia y nanotecnologa que se realizarn de manera simultnea el 9 de noviembre de 2011.

Inscripciones abiertas hasta el da del evento.30 de septiembre cierre de propuestas oral y pster.

www.ceiich.unam.mx/nanomex2011

Mundo Nano. Revista Interdisciplinaria en Nanociencias y Nanotecnologa

DIRECTORIO

MUNDO NANO

Editores

Dr. Gian Carlo Delgado Ramos giandelgado@unam.mx Dr. Noboru Takeuchi Tan takeuchi@cnyn.unam.mx

Comit Editorial

Fsica (teora)Dr. Sergio Ulloa ulloa@ohio.edu (Departamento de Fsica y Astronoma, Universidad de Ohio. Estados Unidos)Dr. Luis Mochn Backal mochan@em.fis.unam.mx (Instituto de Ciencias Fsicas, UNAM. Mxico)Fsica (experimental)Dr. Isaac Hernndez Caldern Isaac.Hernandez@fis.cinvestav.mx (Departamento de Fsica, Cinvestav. Mxico)IngenieraDr. Sergio Alcocer Martnez de Castro SAlcocerM@iingen.unam.mx (Instituto de Ingeniera, UNAM. Mxico)MicroscopaDr. Miguel Jos Yacamn miguel.yacaman@utsa.edu (Departamento de Ingeniera Qumica, Universidad de Texas en Austn, Estados Unidos)CatlisisDra. Gabriela Daz Guerrero diaz@fisica.unam.mx (Instituto de Fsica, UNAM. Mxico)MaterialesDr. Roberto Escudero Derat escu@servidor.unam.mx (Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM. Mxico) Dr. Jos Saniger Blesa jose.saniger@ccadet.unam.mx (Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnolgico, UNAM. Mxico)Filosofa de la CienciaDr. Len Oliv Morett olive@servidor.unam.mx (Instituto de Investigaciones Filosficas, UNAM. Mxico)

Ciencia, tecnologa y gneroDra. Norma Blazquez Graf blazquez@servidor.unam.mx (Centro de Investigaciones Interdisciplinarias en Ciencias y Humanidades, UNAM. Mxico)Ciencia, tecnologa y sociedadDr. Louis Lemkow Louis.Lemkow@uab.es (Instituto de Ciencia y Tecnologa Ambiental, Universidad Autnoma de Barcelona. Espaa)Complejidad de las cienciasDr. Jos Antonio Amozurrutia amoz@labcomplex.net (Centro de Investigaciones Interdisciplinarias en Ciencias y Humanidades, UNAM. Mxico) Dr. Ricardo Mansilla Corona mansy@servidor.unam.mx (Centro de Investigaciones Interdisciplinarias en Ciencias y Humanidades, UNAM. Mxico)Medio ambiente, ciencia y tecnologaDra. Elena lvarez-Buyll eabuylla@gmail.com (Instituto de Ecologa, UNAM. Mxico)Aspectos ticos, sociales y ambientales de la nanociencia y la nanotecnologaDr. Roger Strand roger.strand@svt.uib.no (Centro para el Estudio de las Ciencias y la Humanidades, Universidad de Bergen. Noruega) Dr. Paulo Martins marpaulo@ipt.br (Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo, Brasil) Mtra. Kamilla Kjolberg kamilla.kjolberg@svt.uib.no (Centro para el Estudio de las Ciencias y la Humanidades, Universidad de Bergen. Noruega)

es una publicacin semestral de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico, editada por el Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnolgico; el Centro de Investigaciones Interdisciplinarias en Ciencias y Humanidades y el Centro de Nanociencia y Nanotecnologa. Vol. 4, No. 1, Mxico, enero-junio, 2011.D.R. Mundo Nano. Revista Interdisciplinaria en Nanociencia y Nanotecnologa.Registro en trmite.Cuidado de la edicin: Concepcin Alida Casale NezNmero financiado parcialmente por el proyecto PAPIME de la DGAPA-UNAM No. PE100709 y por el proyecto No. 117258 del CONACyT-Gobierno del Estado de Baja California.www.mundonano.unam.mx

Dr. Jos Narro RoblesRectorDr. Eduardo Brzana Garca Secretario General Dr. Carlos Armburo de la HozCoordinador de la Investigacin Cientfica Dra. Estela Morales CamposCoordinadora de Humanidades

Dr. Jaime Martuscelli Quintana Coordinador de Innovacin y DesarrolloDra. Norma Blazquez GrafDirectora del CEIICHDr. Sergio Fuentes MoyadoDirector CNyN Dr. Jos Saniger BlesaDirector CCADET

UNAM

Foto de nanofibras y nanodonas de TiO2. Microscopa electrnica de transmisin. (Premio en NanoMex 2010)

CONTENIDO

4 EDITORIAL

5 CARTAS 5 Nanomex 2010. Un breve recuento Lililian Morn Rodrguez 7 Reunin sobre Certificacin y comercializacin

de nanoproductos en Mxico en el marco del Encuentro Internacional e Interdisciplinario en Nanociencias y Nanotecnologa-2010

Gian Carlo Delgado Ramos

10 NOTICIAS 10 Nanopartculas de TiO2 y ZnO afectan negativa-

mente el crecimiento del trigo y las actividades enzimticas del suelo

11 Ciencia Pumita en Minera 12 Sntesis de un imn rgano-metlico con un

solo-ion 13 Auto-enfriamiento en la electrnica del grafeno 13 La nanotecnologa llegar a las aulas de los pa-

ses iberoamericanos 14 Filtro nanotecnolgico para separar el agua del

aceite 15 Nanomateriales: encontrando amigos con una

punta dorada 16 Optimizacin de clulas T para la lucha contra el

cncer 17 Noticias nano en Gaceta UNAM

14 ARTCULOS 18 El Clster de Nanotecnologa de Nuevo Len:

estrategia y operacin Jess Gonzlez Hernndez 23 La fuerza del vaco. El efecto casimir R. Esquivel Sirvent 33 Gobernanza nanotecnolgica: por qu no pode-

mos confiar en evaluaciones de riesgo cientficas Fern Wickson 57 Ubicacin de riesgos en el trabajo a nanoescala

Una visin desde la tica Carlos Toms Quirino Fernando Sancn Con-

treras 67 Sntesis por el mtodo sol-gel aplicado al estudio

del polimorfismo en nanopartculas de TiO2 M. P. Gutirrez y M. A. Castellanos 74 Sntesis de captadores y liberadores de fertili-

zantes a partir de nanomateriales arcillosos Prado, B., Mora L., Milln, L. y Sampieri, A.

85 Anlisis de percepcin sobre la nanociencia y la nanotecnologa: el caso de la comunidad universitaria de la UNAM

Gian Carlo Delgado Ramos y Judith Sarai Pea Jimnez

98 ENTREVISTAS 98 El mundo de lo pequeo desde la mirada de la

paleontologa. En busca de la huella qumica Entrevista a Francisco Riquelme Liliana Moran Rodrguez 101 Energa solar barata, apuesta de celdas de ter-

cera generacin Entrevista a Gerko Oskam Liliana Moran Rodrguez

103 LIBROS E INFORMES 103 Interim Guidance for Medical Screening and

Hazard Survaillance for Workers Potentially Exposed to Engineered Nanoparticles. Current Intelligence Bulletin.

Departamento de Salud y Servicios Humanos. NIOSH (2009). EUA. Febrero

104 Aproaches to Safe Nanotechnology. Managing the Health and Safety Concern Associated with Engineered Nanomaterials.

Departamento de Salud y Servicios Humanos. NIOSH (2009). EUA. Marzo

105 Securing the promise of nanotechnologies. Towards transatlantic regulatory cooperation

Breggin, Linda; Falker, Robert; Jaspers, Nico; Pendergrass John y Porter, Read.

Chatham House. Royal Institute of International Affaris. Londres, Reino Unido. Septiembre. 2009

106 Clusters. Balancing evolutionary and constructi-ve forces.

Slvell, rjan. Ivory Tower Publishers. Estocolmo, Suecia.

2008. 107 Takeuchi, Noboru y Romo, Marisol El pequeo e increble Nanomundo. nanoUNAM-CNyN, UNAM-Canal 40 Fundacin TV

Azteca. Mxico. 2010.

108 IMGENES

110 INSTRUCTIVO PARA AUTORES

111 EVENTOS

Correspondencia:Mundo Nano. Centro de Investigaciones Interdisciplinarias en Ciencias y Humanidades. Torre II de Humanidades, 4 piso. Ciu-dad Universitaria. CP. 04510. Mxico, D.F. Mxico.

4EDITORIAL

El nmero que abre este ao recoge aportes nue-vos as como trabajos premiados presentados en el marco de NanoMex 2010: Tercer Encuentro Internacional e Interdisciplinario en Nanocien-cias y Nanotecnologa, celebrado el 18 y 19 de noviembre de 2010 en Cuernavaca, Morelos.Como es usual, la revista ofrece trabajos cien-tficos, avances de investigacin, trabajos de di-vulgacin y entrevistas. Los temas abordados incluyen una presentacin sobre el estado del clster de nanotecnologa en Nuevo Len que se complementa con la recomendacin de uno de los principales informes en la temtica cuyas re-ferencias se encuentran en la seccin de Libros e Informes. Tambin se presentan algunos as-pectos bsicos sobre la fuerza de Casimir que resulta de las fluctuaciones del vaco cuntico. Para ello se discuten los experimentos recientes para medir esta fuerza, su conexin con las fuer-zas de Van der Waals y, finalmente, las maneras de modular dicha fuerza. Se acompaa de otro trabajo que analiza terica y empricamente la situacin actual de la gobernanza de la nano-tecnologa, dando cuenta de las implicaciones, riesgos e instrumentos de manejo del riesgo y la regulacin del rea. A la par de tal anlisis, se ofrece una reflexin sobre la ubicacin de los riesgos asociados a los nanomateriales en los espacios de trabajo. Se sugieren algunas lectu-

ras de reportes relativamente recientes sobre dicha temtica. Se suma una evaluacin de la percepcin social de la nanociencia y la nanotec-nologa en Mxico, tomando como referente de anlisis la comunidad de Ciudad Universitaria de la Universidad Nacional Autnoma de Mxi-co. El trabajo es un primer acercamiento, cier-tamente limitado a un universo particular, pero que, sin embargo, permite apreciar algunos as-pectos tiles para una mejor comprensin de la realidad y los contextos en los que se inserta el avance de la nanotecnociencia.Se incluyen dos trabajos premiados en Na-noMex 2010 bajo la modalidad de cartel. El pri-mero aborda el Estudio del polimorfismo de nanopartculas de TiO2 sintetizado por el mto-do sol-gel, mientras que el segundo, la Snte-sis de captadores y liberadores de fertilizantes a partir de nanomateriales arcillosos.En este nmero hay algunos textos referentes a las actividades realizadas en el marco de Na-noMex2010, abarcan una breve nota periodsti-ca y una memoria de la reunin celebrada sobre Certificacin y comercializacin de nanopro-ductos en Mxico. Se trata tal vez de una de las primeras reuniones del pas que aborda tal te-mtica con actores provenientes de distintas dis-ciplinas y de espacios propios a la academia y la industria.

5CARTAS

Nanomex10, fue el tercer congreso anual de-dicado a la difusin, discusin y avances en na-nociencia y nanotecnologa, organizado por la Universidad Nacional Autnoma de Mxico (UNAM). Se llev a cabo en Cuernavaca del 17 al 19 de noviembre del 2010.El congreso, adems de ofrecer un curso avanzado de nanoqumica para conocedores de lo nano y un taller introductorio a estudiantes y pblico en general, incluyendo a la prensa, tam-bin busc, como en otras ediciones, impulsar la presentacin de avances o resultados de in-vestigacin, el dilogo entre especialistas de las ciencias exactas, las ingenieras y las sociales so-ciales y las humanidades, as como con la indus-tria. El encuentro tuvo ms de 120 asistentes, 21 participantes en el taller introductorio, 52 par-ticipantes en el curso de nanoqumica, 44 pre-sentaciones orales, 6 plenarias y 3 ponencias invitadas, y 68 presentaciones de psters. Se con-t con participantes y asistentes de Mxico, Por-tugal, Noruega y Estados Unidos.

Los especialistas, convocados por los centros de Investigaciones Interdisciplinarias en Cien-cias y Humanidades (CEIICH), de Ciencias Apli-cadas y Desarrollo Tecnolgico (CCADET) y de Nanociencia y Nanotecnologa (CNyN) coordi-nadores del consorcio nanoUNAM, se reunieron con el mismo objetivo de las dos ediciones ante-riores: impulsar, difundir y apoyar la nanocien-cia y la nanotecnologa en el pas.Entre los conferencistas invitados, destaca-ron: el Dr. Jos Rivas Rey del Laboratorio Ibrico

Internacional de Nanotecnologa; el Dr. Eric Sta-ch Del Center for Functional Nanomaterials, Bro-okhaven National Laboratory, N.Y., EUA; el?Dr. Gerko Oskam del Departamento de Fsica aplica-da CINVESTAV, IPN-Mrida; y la Dra. Fern Wick-son del GenOk Centre for Biosafety de Noruega.

Los temas principalmente abordados fueron sobre materiales nanoestructurados, energa, medio ambiente, medicina, eco-toxicidad, indus-tria y aspectos sociales y regulacin. Cabe desta-car que en esta edicin, se realiz una reunin, por invitacin, entre cientficos y otros especia-listas y la industria. En sta se trataron temas como etiquetacin, regulacin, certificacin, co-mercializacin, seguridad y validacin de las na-noaplicaciones. Como producto de la reunin, se identific el inters mutuo de estudios o proto-colos que demuestren: 1) que lo que se tiene es verdaderamente nano, 2) que realmente cumple con lo que dice hacer o que en efecto funciona el

Nanomex 2010. Un breve recuentoPor Lililian Morn Rodrguez

Nanomex10 en su tercera edicin anual, impuls el encuentro de opiniones, avances e ideas para continuar con la nanociencia y la nanotecnologa en el pas. El encuentro se distingui con participantes de Mxico, Portugal, Noruega y Estados Unidos. Hubo 44 presentaciones orales, 6 plenarias y 3 ponencias invitadas, as como 68 presentacio-nes de psters. NanoMex 2011 se llevar a cabo en Mrida, Yucatn, del 9 al 11 de noviembre de 2011.

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6Mundo Nano | Cartas | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | www.mundonano.unam.mx

producto y, 3) cul es el grado de toxicidad se-guridad de los procesos y productos. Todo con el objeto de dar ms garanta a la investigacin, a la produccin y a la poblacin, de tal suerte que se sienta y est segura al momento de adquirir un nanoproducto (vase la siguiente carta de este nmero).

La apreciacin de algunos asistentes entre-vistados acerca del evento fue positiva. De 20 asistentes entrevistados, la mayora reconoci que algunos nanomateriales pueden ser txicos, pero slo 3 indic realizar algn tipo de investi-gacin o indagacin en el rea. No obstante, dos terceras partes expresaron inters en hacer ese tipo investigacin, mientras que otros agregarn la falta de recursos para ello.En el evento se escucharon diversas opinio-nes, como por ejemplo la de Romeo de Coss del CINVESTAV-Mrida afirm que es importante aclarar que un nanomaterial, dependiendo de la aplicacin puede ser ms o menos txico pero no por ello significa que no se pueda usar. Por ejemplo, cuando una tecnologa est altamente integrada como la microelectrnica, celulares, pantallas, entre otras, se puede decir que prcti-camente tiene grado cero de toxicidad porque no tiene contacto con el ser humano. Un nanomate-rial, precis, puede ser ms txico si es ingerido por una especie o un sistema biolgico pero tam-bin se tiene que evaluar el paso y desecho de ese material y dar cuenta de cmo se va a mane-jar; a dnde va a ir, y cules sern las consecuen-cias. Debemos buscar un equilibrio para evaluar

la toxicidad o los riesgos de los nanomateriales, tenemos que ir avanzando de manera gradual. Ser difcil pero es necesario generar un proto-colo de seguridad (mexicano).Por su parte, Milton Jorge Reyes de Milton Jorge International preciso que Mxico tiene una estructura cientfica de muy alto nivel, pero por desgracia la experiencia nos dice que no ne-cesariamente las estructuras estn diseadas para vincularse con la industria y las que existen seguramente no se dan abasto. Hay muchas ideas que no estn saliendo al mercado. Urge, por tan-to, que las universidades y todas las agencias de transferencia de conocimiento se puedan ligar con el campo industrial, en especial con temas tan delicados como la relacin directa del cuer-po humano con la medicina y la tecnologa por-que las personas merecen seguridad.

Gerko Oskam, de Cinvestav-Mrida, indic que es importante trabajar en el desarrollo de las nuevas tecnologas y aprovechar todas las op-ciones posibles. Al final alguna funcionar. Por ejemplo, las celdas solares de tercera generacin an estn en proceso de investigacin y modifi-cacin pero son prometedoras para incrementar la conversin energtica por sus bajos costos en el proceso de fabricacin y compra de materia-les bases.

NanoMex2010 premi tres carteles y a un autor de fotografa. El material ganador de este ltimo aparece en este nmero.

7www.mundonano.unam.mx | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | Cartas | Mundo Nano |

En el marco de NanoMex2010, fueron convoca-dos algunos expertos para discutir los principales problemas, retos, soluciones y tareas prioritarias frente al etiquetado y certificacin de productos y servicios que hacen uso de nanoinnovaciones. Asimismo, se introdujo la pertinencia de incluir el tema de otras regulaciones, especialmente en lo referente a materiales nanoestructurados, por un lado, y de su empleo en laboratorios y espa-cios de trabajo, por el otro.Quince fueron los principales puntos plan-teados por los 15 especialistas participantes: 1) Es adecuado tener claro que la regulacin

(incluyendo el etiquetado y la certifica-cin) tiene aspectos positivos tanto en lo econmico comercial, como en lo socioam-biental.

2) No se conoce qu es la nanotecnologa lo que complejiza que el consumidor crea en lo nano. Se piensa entonces que el producto es un engao. se observa un re-lativo miedo a lo nuevo. Hay una resisten-cia social a lo nano, primero en tanto a su costo (lo nano versus otras tecnologas). El empresariado comienza a observar la ne-cesidad de certificar sus productos ante la interrogante de: mi nanoproducto tiene ms funcionalidad que otras tecnologas similares? La necesidad proviene de em-presas mexicanas que importan productos nano y de empresas que producen sus pro-ductos en el pas. Los productos van desde recubrimientos, aditivos, pegamentos y qumicos similares, hasta productos mdi-cos y cosmticos.

3) Adems del etiquetado y certificacin, se apunta la eventual pertinencia de generar una normatividad nacional (NOM) dado

que pudiera contribuir en la generacin de confianza pblica sobre la nanotecno-loga, en general, y sus aplicaciones en lo concreto. Y es que es claro que el mercado va mucho ms rpido que la reaccin legal-regulatoria.

4) El etiquetado no es lo mismo que la certi-ficacin. El etiquetado slo informa lo que contiene el producto. La etiqueta no hace ninguna mencin sobre el riesgo poten-cial o la toxicidad de los nanomateriales empleados y en su caso de la necesidad de manejos especficos del producto durante su uso o desecho. En el caso de la certifi-cacin, se acredita que el producto tiene lo que dice tener (forma, material, concentra-cin, etctera) y comprueba, por tanto, que el producto, en efecto, hace lo que supone debe hacer. Asimismo, la certificacin pue-de precisar el grado de su seguridad en tanto a sus implicaciones medioambien-tales y sus efectos en la salud. Lo anterior significa que hay dos niveles de certifica-cin: el de calidad y el de seguridad.

5) No existe norma sobre etiquetado de pro-ductos nano en el pas y a nivel mundial al cierre de 2010 segua una difcil discusin en el marco de la OECD y la ISO. Tampoco hay certificacin que ampare los productos nano en tanto a calidad, caractersticas y seguridad en el pas. Se consider la per-tinencia de que entidades de reputacin cientfica puedan dar cierta certidumbre.

6) Para cualquier proceso de certificacin serio es necesario estandarizar medidas en la escala nano y estandarizar procesos. Para ello se requieren laboratorios de cer-tificacin nacional y validacin, as como las normas que los regiran. La vinculacin

Reunin sobre Certificacin y comercializacin de nanoproductos en Mxico en el marco del Encuentro Internacional e Interdisciplinario en Nanociencias y Nanotecnologa-2010Responsable de la publicacin: Gian Carlo Delgado Ramos

8Mundo Nano | Cartas | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | www.mundonano.unam.mxy sinerga entre los centros de conocimien-to, la empresa y el gobierno es necesaria y debe ser autofinanciable en la medida de lo posible, de ah que se sugiera que las c-maras de la industria y comercio pudieran financiar los laboratorios de certificacin pero bajo regulacin gubernamental y en un esquema operativo que garantice la independencia y la ausencia de conflictos de inters. Por tanto, entidades tripartitas (universidad/centro de investigacin CE-NAM empresas/cmaras de industria y comercio) podran ser una frmula viable para facilitar la conformacin de laborato-rios de certificacin.

7) Se observa la existencia de una curva de aprendizaje de lo nano. En el proceso, las instituciones con experiencia son claves para suavizar dicha curva, por ejemplo, enseando y comunicando la complejidad del mundo nano a otros profesionistas, distribuidores y dems actores involucra-dos o interesados. 8) Para certificar es necesario partir de no-

tar la asociacin existente entre medi-da y requisitos del producto. Para ello es imprescindible tomar cuenta, por un lado, la medida qu queremos medir y cmo (distribucin de tamao de partcu-la, rea superficial, etctera); por el otro, los efectos a la salud humana y el medio ambiente que obliga a tomar un compro-miso bsico y prctico sobre protocolos de anlisis de riesgos (ecotoxicidad). Se trata de una cuestin que necesariamente tomar tiempo; c) el proceso requiere de la existencia de laboratorios acreditados, los cuales, a su vez, han de ser acreditados y utilizar mediciones trazables a los pa-trones nacionales de medida correspon-dientes bajo la responsabilidad del Centro Nacional de Metrologa. Los organismos de certificacin dependen de los mencio-nados laboratorios acreditados para cer-tificar las caractersticas de un producto. La formalizacin de este sistema no podr resultar en el lapso de un ao y la rapidez depender en buena medida de los tiem-

pos del quehacer poltico y la voluntad de los actores. 9) Los criterios para certificar/acreditar los

nanoproductos an deben ser definidos con claridad, considerando que el nan-metro es la medida estndar para longi-tud (derivada del metro como la medida a escala macro). Medidas de otra naturaleza deben tambin ser fundamentadas, por ejemplo, en trminos de mol (cantidad de sustancia) por gramo. Determinando con ello las caractersticas del (nano)material empleado y el contenido de se (o sos) en el producto. El proceso precisa de la participacin y experiencia de las univer-sidades.

10) El equipamiento de laboratorios acredita-dos es esencial, as como lo es tambin la inclusin de equipo de control para me-dir los contenidos nano en las propias empresas fabricantes. Sin embargo, es de tomar nota la necesidad insatisfecha en el pas de implementar patrones de medida para calibrar los equipos utilizados en la certificacin.

11) Es importante no abusar de incluir todo en el rubro nanotecnologa como tal. Se requiere hablar en trminos ms preci-sos, dgase reas de aplicacin e incluso de material(es) empleado(s). En los casos en que los materiales nanoestructurados o su empleo puntual resultasen en impactos nocivos para el medio ambiente y la salud, se deben explorar opciones tecnolgicas para contrarrestar dicha situacin como lo puede ser la funcionalizacin de los mis-mos o el uso de mecanismos para activar/desactivar sus propiedades. De no logarse, medidas precautorias podran platearse e implementarse.

12) Resulta urgente consolidar una red de investigadores que pudieran impulsar estudios serios y bien coordinados de eco(nano)toxicidad. Estos esfuerzos po-dran ser enriquecidos con comunicacio-nes y mesas de trabajo interdisciplinarias, tanto con el CENAM, como con la COFE-PRIS.

9www.mundonano.unam.mx | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | Cartas | Mundo Nano | 13) Se propone considerar la necesidad de conformar un laboratorio nacional in-terdisciplinario, dgase en nanomedicina como una de las reas prioritarias para Mxico. Deber enfocarse esencial aunque no exclusivamente en las necesidades ms apremiantes a nivel nacional. 14) El proceso de certificacin y regulacin de

la aplicaciones nanotecnolgicas obliga a la evaluacin de potenciales riesgos, de la formulacin de esquemas para su manejo social y su comunicacin. Ello sugiere la necesidad de conformar grupos de traba-jo interdisciplinarios que pudieran definir los riesgos que no se puedan evaluar por los propios cientficos de tal suerte que ayuden a la toma de decisiones de modo

ms amplio. Ello se sugiere se haga por reas de aplicacin. Lo que se requiere pues, es caminar en los riegos y avanzar en lo tecnolgico, se precis. En la coyun-tura actual, se plantea pertinente tomar, de otros pases, normas y criterios en el entendido de que se trata de una situacin provisional mientras se hacen las normas nacionales.

15) La Red de Nanociencias y Nanotecnologa del Conacyt se propone estar receptiva al tema. Esto es relevante dado que la Red in-cluye en su ms alto nivel, por ejemplo, al propio subsecretario de Economa.Cuernavaca, Morelos

19 de noviembre de 2010

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NOTICIAS

25 de enero de 2011Nanopartculas de TiO

2 y ZnO afectan negativamente el

crecimiento del trigo y las actividades enzimticas del sueloSegn un estudio de Wenchao Du et al investigadores de la Universidad de Nanjing (Chi-na), publicado en el Journal of Environmental Monitoring (2011, 13, 822-828), las pro-piedades de las nanopartculas de xido de titanio (TiO2) y xi-do de zinc (ZnO) pueden tener efectos negativos en condicio-nes de produccin reales. Las nanoparticulas fueron compra-das a Sigma-Aldrich Co. (EUA) con una pureza de >97%, un ta-mao de 100 nm y un rea su-perficial de >14.0 m2 g-1 (TiO2) y 15-25 m2 g-1 (ZnO). La mor-fologa y la distribucin de ta-mao fue examinada mediante microscopio electrnico de transmisin (Hitachi H-600).

Los experimentos realizados indican una prdida de la bio-masa como producto de la inte-raccin de las plantas con las mencionadas nanopartculas.

Los resultados precisan que las nanopartculas de TiO2

permanecieron en el suelo por periodos largos y fundamen-talmente se adhirieron a las paredes celulares del trigo. Las partculas de ZnO se disolvie-ron en el suelo incrementando la captacin de la planta de tri-go de zinc txico.

Las nanoparticulas en cuestin, precisa el estudio, tambin indujeron cambios significativos en las activida-des enzimticas del suelo, mis-mas que son bioindicadores de la calidad y salud del suelo. La proteasa del suelo, la enzima

catalasa, y las actividades pe-roxidasa se vieron inhibidas en la presencia de nanopart-culas. No obstante, la actividad uresica no se vio afectada. Los autores concluyen que las na-nopartculas en s mismas o sus iones disueltos fueron cla-ramente txicos en el ecosiste-ma del suelo.

Disponible en: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/em/c0em00611d

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TEM micrographs of nanoparticles used: (a) TiO2; (b) ZnO.

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www.mundonano.unam.mx | Vol. 3, No. 2, julio-diciembre, 2010 | Noticias | Mundo Nano |13 de febrero de 2011Ciencia Pumita en Minera

El Centro de Nanociencias y Na-notecnologa (CNyN) de la Uni-versidad Nacional Autnoma de Mxico-Campus Ensenada present en la XXXII Feria In-ternacional del Libro del Pala-cio de Minera, el programa de divulgacin de la ciencia para nios denominado Ciencia Pumita. El objetivo principal de este programa, coordina-do por el investigador Noboru Takeuchi, es acercar a los nios a temas de ciencia y tecnologa. En la organizacin y atencin de actividades participan aca-dmicos, estudiantes del CN-yN-UNAM, colaboradores de otras instituciones y externos.

Actualmente, se visitan es-cuelas primarias y se les im-parte una charla de divulgacin sobre temas de ciencia. Tam-bin se invita a algunos gru-pos escolares a que visiten las instalaciones del Centro, don-de los nios y maestros tienen la oportunidad de ver los mo-dernos equipos que estn en los laboratorios, y aprender di-

rectamente de los investigado-res sobre su funcionamiento y las investigaciones que se ha-cen con ellos. Adems, se estn elaborando pginas de inter-net, videos y una coleccin de libros con temas sobre ciencia dirigidos a un pblico infantil.En la feria internacional del libro del Palacio de la Minera se presentaron los primeros libros de la coleccin Cien-cia Pumita: Hugo y las leyes de movimiento, publicado en co-edicin UNAM/Editorial Re-sistencia, nos relata la historia de un jovencito llamado Hugo, quien, con una inusual ayu-da, aprende las leyes de mo-vimiento para poder rescatar a su perro Frijolito de un mal-vado villano y de paso salvar al mundo de un gran peligro.

vestigacin que por sus po-sibles aplicaciones prcticas, puede impactar prcticamente todos los aspectos de nuestras vidas. Las expectativas son ta-les que se piensa que estamos ante una nueva revolucin tec-nolgica.

Logo Ciencia Pumita-UNAM.

Portada del libro Hugo y las leyes del mo-vimiento.

Portada del libro El pequeo e increble nanomundo.

Foto de la presentacin: de izquierda a derecha Marisol Romo, Noboru Takeuchi, Jess Ortega y Josefina Larragoiti.

El pequeo e increble na-nomundo (UNAM/Editorial Re-sis tencia, Crculo Editorial Azteca de Fundacin Azteca, y NanoUNAM), ensea a los ni-os sobre la nanociencia y la nanotecnologa, un rea de in-

En la presentacin parti-ciparon por parte de Editorial Resistencia Aldo Alba, quien fungi como moderador, Jose-fina Larragoiti, directora del Crculo Editorial Azteca, Jess Ortega, quien represent a Ga-lileo Galilei y los autores del li-bro, los ensenadenses Noboru Takeuchi y Marisol Romo.

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Mundo Nano | Noticias | Vol. 3, No. 2, julio-diciembre, 2010 | www.mundonano.unam.mx

14 de marzo de 2011Sntesis de un imn rgano-metlico con un solo-ion

Un nuevo estudio muestra un comportamiento magntico nico en un complejo organo-metlico inusualmente asim-trico formado por un tomo de erbio entre dos diferentes anillos aromticos de hidro-carburos. Este complejo pue-de convertirse en un prototipo para el desarrollo de imanes de una sola molcula (ISM), que

se est buscando para aplica-ciones tales como el almace-namiento de informacin de alta densidad y la computacin cuntica.

Los imanes convencionales se basan en el comportamien-to colectivo de los espines no apareados de electrones de mi-llones de tomos de metal in-dividuales en un material. Al

contrario, los ISM muestran un comportamiento individual de imn. Un dispositivo magnti-co hecho con estos complejos (cada uno almacenando un bit de datos) podra almacenar mi-les de veces ms informacin que los dispositivos de almace-namiento actuales.

La mayora de ISM se ba-san en cmulos con mltiples ncleos de iones metlicos, tales como el Mn12O12, y so-lamente se conocen alrede-dor de 10 ejemplos de ISM de un solo ion metlico. Un equi-po de investigacin de la Uni-versidad de Pekn, en China, sintetiz y estudi las propie-dades magnticas de este nue-vo compuesto.

Fuente: Chemical and Engineering News:http://pubs.acs.org/cen/news/89/i13/8913notw2.html

Imagen: Journal of the American Chemical Society.

La Lic. Larragoiti habl del Crculo Editorial Azteca y de su inters por la divulgacin de la ciencia para nios, mientras que Marisol Romo relat cmo naci la idea de la escritura de los dos libros. Adems, chicos y grandes se divirtieron con los experimentos que realiz el Dr. Noboru Takeuchi para explicar el nanomundo, y tambin escu-chando como Galileo Galilei les

Charla de divulgacin presentada en el Instituto Tlalpan.

hablaba de los problemas que tuvo en su tiempo por defender sus ideas sobre el movimiento de los planetas.Ciencia Pumita es un progra-ma apoyado econmicamente por el gobierno de Baja Cali-fornia y el Conacyt a travs del proyecto Fomix-BC 117258.

Fuente: nanoUNAM.

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www.mundonano.unam.mx | Vol. 3, No. 2, julio-diciembre, 2010 | Noticias | Mundo Nano |3 de abril de 2011Autoenfriamiento en la electrnica del grafeno

4 de abril de 2011La nanotecnologa llegar a las aulas de los pases iberoamericanos

Con la primera observacin de efectos termoelctricos en con-tactos de grafeno, investigado-res de la Universidad de Illinois encontraron que los transisto-res de grafeno tienen un efecto de enfriamiento en la nanoesca-la que reduce su temperatura.La velocidad y el tamao de los chips de computadoras estn limitados por la cantidad de ca-

lor que disipan. Las computado-ras con chips de silicio utilizan ventiladores o agua que fluye para enfriar los transistores, un proceso que consume gran par-te de la energa necesaria para accionar un dispositivo.

Los futuros chips inform-ticos hechos de grafeno (hojas de carbono de un tomo de es-pesor ) podran ser ms rpi-dos que los chips de silicio y funcionar a una energa ms baja. Sin embargo, hasta ahora no haba sido posible alcanzar un conocimiento profundo de la generacin y distribucin de calor en los dispositivos de gra-feno debido a las reducidas di-mensiones involucradas.

Durante la primera semana de abril se celebr en la sede del ETSI-ICAI, Universidad Pontifi-cia Comillas (Madrid, Espaa), la primera reunin de coordi-nacin de la Red Iberoameri-cana Jos Roberto Leite de

El equipo de Illinois utiliz una punta de microscopio de fuerza atmica como una sonda de temperatura para hacer las primeras mediciones de tem-peratura a escala nanomtri-ca de un transistor de grafeno en funcionamiento. Las medi-ciones revelaron sorprenden-tes fenmenos de temperatura en los lugares donde los tran-sistores de grafeno tocan las conexiones metlicas. Los in-vestigadores encontraron que los efectos de refrigeracin ter-moelctrica en los contactos de grafeno pueden ser ms gran-des que la calefaccin debido a la resistencia elctrica, de he-cho bajando la temperatura del transistor.Este efecto de autoenfria-miento significa que la elec-trnica basada en el grafeno podra requerir muy poca o nula refrigeracin, logrando una mayor eficiencia energ-tica y aumentando el atractivo de grafeno como un reemplazo del silicio. A continuacin, los investigadores planean utilizar

Divulgacin y Formacin en Nanotecnologa (NANODYF). Dicho encuentro fue organi-zado por investigadores del ETSI-ICAI de la Universidad Pontificia Comillas y del Insti-tuto de Ciencia de Materiales

la sonda de temperatura AFM para estudiar la calefaccin y la refrigeracin en los nanotubos de carbono y otros nanomate-riales.

Referencia:Bur de Noticias, Universidad de Illinoishttp://news.illinois.edu/news/11/0404graphene_WilliamKing_EricPop.html

de Madrid del CSIC, y cont con expertos de una decena de pa-ses de Iberoamrica.La Red Temtica NANODYF forma parte de las acciones del rea 6 Ciencia y Socie-dad del Programa Iberoame-

Imagen: Alex Jerez, Beckman Institute Imaging Technology Group.

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13 de abril de 2011Filtro nanotecnolgico para separar el agua del aceite

Cientficos de la Universidad Tecnolgica de Michigan han creado un filtro que separa el agua del aceite en forma rpida y limpia. Su fina malla de acero inoxidable, recubierta con na-notubos de carbono de cerca de 10 micrones, tiene una es-tructura sper-panal de abeja que repele el agua, pero le gus-ta la materia orgnica, como el petrleo.

El equipo verti una emul-sin de agua y la gasolina sobre el filtro para probarlo. Efectiva-mente, la gasolina gote a tra-vs del filtro, mientras que el 80% del agua se qued puesto. El prototipo tiene aproximada-

ricano de Ciencia y Tecnologa para el Desarrollo, CYTED, y tiene como objetivo promover la incorporacin de conteni-dos relacionados con la nano-ciencia y la nanotecnologa en los planes de estudios de edu-cacin primaria, secundaria y universitaria de los pases ibe-roamericanos. La red tambin pretende establecer canales adecuados para la divulgacin a toda la poblacin del impacto que tiene la aplicacin de estas tecnolgicas emergentes.

La nanotecnologa tendr un impacto considerable en los mtodos de produccin in-dustrial, las telecomunicacio-nes, la salud, y el transporte, entre otras reas de aplicacin,

por lo que es imprescindible que la sociedad est preparada para la llegada masiva de nue-vos bienes de consumo y nue-vos servicios. La red NANODYF pretende que la sociedad ibe-roamericana se acerque a esta nueva realidad tecnolgica si-guiendo esquemas y progra-mas que ya se han implantado en pases como EUA, Alemania, Japn, Taiwn, Francia, Austra-lia, Irn, etc. Adems, otro as-pecto que se trat en la reunin es la forma en la que se deben dar a conocer los posibles ries-gos que entraa el uso de las nanotecnologas.

Durante la celebracin de esta reunin se intercambiaron experiencias que se han lleva-

do a cabo en diferentes pases de la regin en el mbito de la divulgacin y de la educacin de la nanotecnologa, y se ini-ciaron los trabajos para ela-borar el Libro blanco sobre la divulgacin y formacin de la nanotecnologa en Iberoamri-ca. Este documento, a partir del anlisis de la situacin actual, disear estrategias y plantea-r actuaciones concretas para que la nanotecnologa se incor-pore en las aulas de colegios e institutos.El coordinador de la Red NANODIF es el Dr. Joaqun Tu-tor, ICAI-Comillas y el asesor cientfico es el Dr. Pedro A. Se-rena, ICMM-CSIC. Contacto: pe-dro.serena@icmm.csic.es.

Imagen: Michigan Tech. News.

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4 de mayo de 2011Nanomateriales: encontrando amigos con una punta doradaInvestigadores de la Universi-dad Nacional de Singapur han desarrollado una tcnica que permite depositar metales en nanopartculas semiconduc-toras ms fcil que nunca. Me-diante el uso de luz ultravioleta para activar nanoalambres con puntas de oro, los investigado-res han incorporado con xi-to paladio cataltico y tomos magnticos de hierro en nano-cristales heteroestructurados usando agentes reductores le-ves, allanando el camino para una amplia gama de nuevas aplicaciones de los puntos cunticos.

Los nanoalambres contie-nen una partcula semilla: un punto cuntico esfrico cun-tica de CdSe, rodeado por una cscara cilndrica de molcu-las de CdS, de decenas de na-nmetros de largo. Bajo las condiciones adecuadas, los in-vestigadores encontraron que las puntas de estos nanoa-lambres pueden actuar como

mente el tamao de una mone-da y tiene el problema de que las gotas de agua pueden obs-truir los espacios entre los na-notubos. Lo atractivo es que es muy simple y funciona por gra-vedad.

Los investigadores dicen que sta es una primera prue-ba y que se puede mejorar. Se podra suministrar electricidad al filtro para calentarlo, lo que

reduce la viscosidad del aceite y la evaporacin del agua. Tam-bin podra crear un vaco que podra succionar el petrleo a travs del filtro. Un buen diseo de ingeniera podra resolver el problema de la obstruccin. Esta tecnologa podra ayudar a purificar el aceite de las are-nas bituminosas de Canad, que est contaminado por res-tos de agua salada corrosiva. O,

podra ser utilizado para recu-perar el petrleo de las aguas residuales de los buques oce-nicos.

Fuente:Michigan Tech News.http://www.mtu.edu/news/stories/2011/april/story38568.html

Imagen: Journal of the American Chemical Society.

puntos de nucleacin para el crecimiento del metal. Por ejemplo, cationes de oro son depositados espontneamen-te en uno o ambos extremos de las varillas de CdS, pues pue-den ser fcilmente transforma-dos en tomos cristalinos con un suave agente reductor. Ca-tiones de metales menos reacti-vos como el paladio y el hierro, sin embargo, no se nuclean en ninguna de las puntas de los nanoalambres con el uso de reactivos leves. Los investiga-dores se dieron cuenta de que una manera de evitar este pro-

blema era explotar la sensibili-dad de los semiconductores a la luz. La exposicin de este ma-terial a la radiacin ultravioleta produce un electrn fotogene-rado y un agujero positivo en el nanoalambre. Normalmente, estas partculas se recombinan en una fraccin de segundo, pero los investigadores creen que en presencia de una mo-lcula como el etanol que bus-ca los agujeros, los electrones pueden migrar a la punta de oro y mejorar su capacidad re-ductora. Los experimentos re-velaron que esta hiptesis era

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Mundo Nano | Noticias | Vol. 3, No. 2, julio-diciembre, 2010 | www.mundonano.unam.mxcorrecta, las puntas recubier-tas de oro reaccionaron con los cationes de paladio resultando en una aleacin de nanoestruc-tura sorprendente, mientras que los cationes de hierro se unieron al nanoalambre en una

organizacin ncleo-concha (vase imagen).

Los investigadores estn estudiando cmo las combi-naciones de puntas de metal y semiconductores diferentes puede afectar la eficiencia de

otros procesos catalticos foto-inducidos.Fuente: physorg.com.

5 de mayo de 2011Optimizacin de clulas T para la lucha contra el cncer

Las clulas T son un grupo de glbulos blancos de la sangre que funciona con el sistema in-munolgico del cuerpo. Cuando las clulas cancerosas se en-cuentran en el cuerpo, enjam-bres de clulas T las rodean, tratando de destruir el cncer. Sin embargo, muchos tumores emiten una sustancia qumica que trabaja para debilitar las clulas T, permitiendo que el cncer siga creciendo.Un equipo del Instituto Tec-nolgico de Massachusetts des-cubri que eran capaces de conectar 100 cpsulas de nano-partculas a una clula T sin afec-tar su funcin. Posteriormente, el equipo llen estas cpsulas

con interleucinas. Las interleu-cinas son unas protenas fabri-cadas en forma natural por el sistema inmunolgico y traba-jan como reguladores del siste-ma, manteniendo las clulas T en la lucha. Mediante la adicin de las interleucinas agregadas, los investigadores lograron au-mentan la capacidad de las c-lulas T para impulsar y atacar las clulas cancerosas.Posteriormente, el equipo inyect estas clulas T optimi-zadas en ratones que fueron infectados con cncer de hue-so y de pulmn. Las clulas T inmediatamente rodearon las clulas cancerosas y fueron ca-paces de permanecer funciona-

les por mucho ms tiempo que las clulas T tradicionales. Ade-ms, los ratones tratados con las clulas T normales murie-ron a causa de tumores en un mes, mientras que los tratados con las clulas optimizadas mejoraron su salud.Debido a que estas clulas T estn siendo modificados por las nanopartculas, no hay ne-cesidad de que sean gentica-mente modificadas, un proceso que es complejo y costoso.

Fuente: physorg.com.http://www.physorg.com/news/2011-05-nanoparticle-boosted-t-cells-cancer.html

Imagen: Nature Medicine.

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www.mundonano.unam.mx | Vol. 3, No. 2, julio-diciembre, 2010 | Noticias | Mundo Nano |enero a abril de 2011Noticias nano en Gaceta UNAM

27 de enero: El grafeno, nuevo material con mltiples opcio-nes tecnolgicas. Especialistas del Instituto de Fsica estudian las propiedades del grafeno ta-les como su dureza, conducti-vidad de electricidad y calor, entre otras, para explorar apli-caciones en electrnicos, tran-sistores, procesadores, paneles de luz, celdas solares, por men-cionar algunas.

31 de enero: El ADN sir-ve como molde para producir nanoalambres de plata. En el Centro de Nanociencias y Na-notecnologa se us el ADN

como molde para fabricar na-noalambres de plata, tiles en la industria de la electrnica y fotnica para la miniaturiza-cin de los componentes y cir-cuitos.

21 de febrero: Los geckos podran transformar la indus-tria de los adhesivos. Existe la posibilidad de que la nanotec-nologa aproveche las caracte-rsticas de los reptiles, segn informan los especialistas de la Facultad de Medicina, Veterina-ria y Zootecnia.14 de marzo: Nanopigmen-to amigable con el ambiente y

la salud. Nanopigmento azul turquesa desarrollado por la Facultad de Estudios Superio-res Cuautitln a base de litio y titanio.4 de abril: Crea la UNAM nuevas licenciaturas. Se crea entre otras, la licenciatura en

nanotecnolgica de ocho se-mestres con sede en el Centro de Nanociencia y Nanotecno-loga.

Ms informacin en: www.nanolic.unam.mx

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El Clster de Nanotecnologa de Nuevo Len: estrategia y operacin

Jess Gonzlez Hernndez*

Resumen: Se revisa el modelo de cluster como mecanismo para impulsar el desarrollo, entendido como el estmulo a la innovacin para el crecimiento econmico. Desde ah se analiza el caso de Nuevo Len y, en particular, del avance de la nanotecnologa en la regin y el impulso del cluster local de nanotecnologa. Se presenta una descripcin del estado de situacin actual y de algunas perspectivas futuras.PalabRas clave: nanotecnologa, innovacin, clster tecnolgico, Mxico.

abstRact: The model of clusters is reviewed as a mechanism to promote development, meaning the stimulus of innovation for economic growth. From that starting point it is analyzed the case of the mexican state of Nuevo Len. Particularly regarding the development of nanotechnology in the region and the promotion of the local nanotechnology cluster. A description of the current state of the art and some future perspectives are also offered.KeywoRds: nanotechnology, innovation, clster, Mexico.

Antecedentes

El estado de Nuevo Len y su ciudad capital Monterrey se han caracterizado hist-ricamente por el espritu emprendedor de sus habitantes, la calidad de sus institu-ciones acadmicas y la competitividad de su sector productivo. Desde principios del siglo pasado, el despliegue industrial de la regin ha sido notorio en sectores tales como acero, vidrio, cemento, materiales cermicos, productos qumicos y manufactu-ra metal-mecnica entre otros. Sin embargo, la globalizacin, la apertura comercial y la celebracin de tratados de libre comercio con mltiples pases han reconfigurado el entorno competitivo que afecta a la industria y a la sociedad de Nuevo Len en ge-neral. La competencia es ahora global y las bases de la competitividad y sustentabi-lidad estn hoy altamente relacionadas con la capacidad de una regin de adoptar y desarrollar nuevas tecnologas y de crear ecosistemas que privilegien la transferen-cia de conocimiento.Es claro que la competitividad de Monterrey est directamente relacionada con su capacidad de atraer, retener y desarrollar oportunidades de inversin y talento estratgico, que en conjunto permitan producir bienes de alto valor agregado y con un componente importante de innovacin. Por tal motivo, se crea el Programa Mon-terrey Ciudad Internacional del Conocimiento (MTYCIC), la que ha privilegiado con nfasis el fortalecimiento de reas estratgicas de conocimiento que en el mundo de-sarrollado estn transformando a los sectores productivos, destacando: tecnologas de informacin, mecatrnica, biotecnologa, nanotecnologa y ciencias de la salud.

* Director general del CIMAV; presidente del Cluster de Nanotecnologa del Estado de Nuevo Len.

ARTCULOS

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www.mundonano.unam.mx | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | Artculos | Mundo Nano |Dos de los ejes estratgicos ms importantes del Programa MTYCIC son, por un

lado, la creacin del primer Parque de Investigacin e Innovacin Tecnolgica (PIIT) de Nuevo Len, primero en Amrica Latina en integrar 30 organizaciones en un mis-mo espacio fsico (70 hectreas), entre universidades, empresas y centros de investi-gacin pblicos y privados. Se han invertido alrededor de $1,000 millones de pesos, y en los prximos aos se sumarn aportaciones pblicas y privadas que superarn los $2,000 millones de pesos. Y, por otro, el impulso de la coopetencia -que significa co-laboracin en la competencia- para establecer clsteres en las reas estratgicas de conocimiento mencionadas, los cuales tambin dan una muy alta prioridad a la for-macin de capital intelectual y a las prcticas de innovacin tecnolgica.

clsteres industriAles como modelo de desArrollo econmico

Un clster en un contexto industrial (o clster industrial) es una concentracin de empresas relacionadas entre s, en una zona geogrfica relativamente definida, de modo de conformar en s misma un polo productivo especializado con ventajas com-petitivas. Este concepto fue popularizado por el economista Michael Porter en su libro The competitive advantage of nations (The Free Press, 1990).1

Los clsteres en Nuevo Len funcionan bajo el modelo conceptual de la Triple H-lice, que implica una alianza entre empresas, universidades y gobierno con el prop-sito de generar crecimiento econmico va la innovacin, beneficiando a la sociedad en su calidad de vida. En el modelo de la Triple Hlice los tres actores principales en el desarrollo de la regin se convierten en socios estratgicos para generar un proce-so interactivo y sistmico: a) la academia, que, a travs de las universidades y centros pblicos de investigacin, acta como generadora y propagadora de conocimiento, adicionalmente, el modelo promueve que los investigadores acadmicos, si lo desean, se conviertan en emprendedores de sus propias innovaciones, invenciones y tecno-logas, o que desarrollen alianzas con el sector privado; b) el sector productivo, por su parte, vinculado con el sector acadmico, utiliza el conocimiento generado para explorar nuevas oportunidades de negocio y realiza tambin actividades propias de I+D+i a travs de inversiones u otro tipo de acciones encaminadas a mejorar su com-petitividad a travs de la aplicacin de la innovacin y la tecnologa en sus productos y servicios; c) el gobierno, finalmente, quien asume un rol activo en el diseo y apli-cacin de polticas pblicas para apoyar la innovacin, con lo que proporciona el mar-co institucional y legal apropiado y genera apoyos e incentivos que permiten tener un entorno y condiciones de crecimiento que impulsan a la regin hacia un desarrollo progresivo y sustentable.

A travs de la Secretara de Desarrollo Econmico de Nuevo Len (SEDEC), se im-puls entonces la integracin de los primeros clsteres en los sectores: aeroespacial; automotriz y autopartes; electrodomsticos; tecnologas de informacin y software; ciencias de la salud y biotecnologa. Posteriormente, fueron estructurados e inicializa-dos clsteres en los sectores agroalimentario, nuevos medios digitales y nanotecnolo-ga. La conformacin de estos primeros clsteres, bajo la participacin responsable y

1 Para mayores referencias, lase: 1) Slvell, rjan. Clusters. Balancing Evolutionary and Constructive Forces. Estocolmo, Suecia. 2008. 2) Slvell, rjan; Lindqvist, Gran; Ketels, Christian. The Cluster Initiative Green-book. Suecia, 2003.

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Mundo Nano | Artculos | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | www.mundonano.unam.mxconjunta del sector productivo y la sociedad civil, fue un paso importante para el de-sarrollo y la consolidacin de Nuevo Len hacia la economa del conocimiento.

desArrollo de lA nAnotecnologA en nuevo len

La nanotecnologa constituye hoy uno de los temas de mayor relevancia cientfica en el mbito internacional, con impacto, entre otros, en la medicina, los materiales avan-zados, la energa, la electrnica y el medio ambiente. De acuerdo con cifras de Lux Re-search Inc. (la casa ms importante de inteligencia competitiva en nanotecnologa), se calcula que actualmente existen a nivel mundial, ms de 2,500 compaas involucra-das en la nanotecnologa, las cuales, ya en el 2006, haban obtenido ingresos del orden de 50,000 millones de dlares anuales, cantidad que, segn la proyeccin ms con-servadora, crecer a 250 mil millones en los prximos 10 aos. Tambin en el 2006, la inversin mundial en investigacin y desarrollo ya alcanzaba los 12,400 millones de dlares, siendo EUA, Japn, Alemania y Corea del Sur los lderes en este rubro, con China siguiendo sus pasos muy de cerca.En Mxico existe un amplio potencial para los nanomateriales y los nanointerme-diarios (bienes intermedios construidos con nanomateriales). Se estima que en los prximos 10 aos se puedan alcanzar ventas por $1,500 millones de dlares, datos basados en un estudio de mercado realizado por la Secretara de Economa en el ao 2008. En ese mismo ao, en un primer estudio y anlisis del mercado de la regin nor-te, en particular del Estado de Nuevo Len, ya se haban podido detectar al menos 25 empresas interesadas en participar en proyectos de nanotecnologa .

Una de las razones para la creacin del Clster de Nanotecnologa de Nuevo Len fue la difusin y el acercamiento de centros de investigacin a empresas con proyec-tos para acelerar su desarrollo y realizar investigacin que permita dar solucin a los problemas que plantea el mercado. Como un ejemplo de este tipo de esfuerzos, se de-sarroll la instalacin de la Incubadora de Nanotecnologa (miembro y componen-te esencial del Clster) con plantas piloto donde se pueden desarrollar y fabricar en cantidades mayores productos que pueden ser utilizados por las empresas de Nue-vo Len en sus diferentes aplicaciones, permitiendo que se puedan potenciar los pro-yectos y llevarlos a una escala previa a la industrial. La incubadora es sustentada y dirigida cientfica y tecnolgicamente por el Centro de Investigacin en Materiales Avanzados, S.C. (Cimav) del Conacyt.Es en este contexto de inters en la nanotecnologa, y enfoque de recursos y es-fuerzos, que opera al da de hoy el Clster de Nanotecnologa, integrado ya por 28 miembros (arranc con 15 miembros). Est integrado por 3 centros pblicos de in-vestigacin, 3 universidades mexicanas, 2 universidades extranjeras, 2 instituciones de gobierno (SEDEC e I2T2), y 18 empresas, 2 de ellas Pymes. De los anteriores, desta-can el Cimav (Centro de Investigacin en Materiales Avanzados del Conacyt); el Tec-nolgico de Monterrey; la Universidad Autnoma de Nuevo Len, las universidades estadounidenses de Arizona y de Texas en Austin; y empresas de los corporativos re-gios CEMEX, ALFA, VITRO, CYDSA Y PROEZA.Particularmente el Cimav, cuya sede est en Chihuahua, se ha convertido en uno de los actores ms importantes en el desarrollo de aplicaciones industriales de la na-notecnologa. En el 2010, slo este centro de investigacin tena vigentes cerca de 25 proyectos con empresas de la regin en temas de nanotecnologa.

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www.mundonano.unam.mx | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | Artculos | Mundo Nano |estrAtegiA centrAl del clster de nAnotecnologA de nuevo lenEl Clster tiene como objetivos de origen el desarrollo de capital humano experto, la atraccin de financiamiento y la implementacin de proyectos de nuevos negocios con materiales o aplicaciones basados o relacionados con la nanotecnologa. Siendo su misin la adopcin de la nanotecnologa en Nuevo Len, su visin consiste, en tr-minos generales, en crear las condiciones necesarias para que al menos 100 empre-sas adopten la nanotecnologa dentro de sus desarrollos para el ao 2015. Se busca tambin constituir el Sistema Regional de Innovacin en Nanotecnologa ms impor-tante del pas, propiciando la transferencia de tecnologa y conocimiento entre los miembros de su red de asociados y consecuentemente hacia la mayor cantidad posi-ble de empresas de la regin. Se busca tambin, colaborar en el desarrollo econmico del Estado mediante el apoyo a empresas Pymes, catalizando su insercin en merca-dos de oportunidad internacionales.

El Clster de Nanotecnologa de Nuevo Len tiene entonces dos vertientes estra-tgicas de igual importancia: a) el desarrollo y mantenimiento de un pipeline de nano-tecnologa mediante proyectos de innovacin incremental entre los grandes grupos industriales que lo conforman y mediante metodologas de innovacin abierta, y b) la creacin de nuevas empresas de base tecnolgica, con proyectos de innovacin de naturaleza mas disruptiva, pero de gran importancia en la generacin de tecnologa mexicana y en el enriquecimiento de las cadenas de valor industriales existentes. Sin dejar de mencionar la muy alta relacin entre la incidencia de nuevas empresas de na-turaleza tecnolgica emergente y el crecimiento del ingreso per cpita de cualquier regin.

modelo de operAcin

Para consolidar la ejecucin de la Estrategia Central del Clster de Nanotecnologa de Nuevo Len, su operacin se ha dividido en 4 comits de trabajo, cada uno de ellos presidido por importantes miembros de la sociedad de Nuevo Len y de su planta productiva.

Comit de Innovacin y Transferencia de Tecnologa. Presidido por el Dr. Salvador Valtierra, director de Innovacin para Amrica Latina de la trasnacional Owens Cor-ning. Los principales proyectos de este Comit consisten en: a) el establecimiento de un sistema de administracin para el pipeline del Clster, fundamentalmente basado en las metodologas Stage Gate para la administracin del desarrollo de nuevos pro-ductos y, b) la estructuracin de un sistema de vigilancia tecnolgica que permita a los asociados del Clster monitorear aspectos relevantes de la nanotecnologa, tanto bajo la perspectiva cientfica como bajo la de negocios.

Comit de Estrategia y Expansin. Presidido por el Ing. Alfonso Delgado, miembro de la alta direccin de PROLEC GE en Nuevo Len. Los principales proyectos de este Comit consisten en: a) el desarrollo del plan estratgico a 5 aos del Clster, inclu-yendo prospectiva y mapas tecnolgicos, actualmente en proceso; b) el desarrollo de un modelo de valor/aplicacin para cada uno de los sectores industriales ms rele-vantes en el sector productivo de Nuevo Len, enfocado a la resolucin de problemas especficos a nivel materiales de produccin y procesos, actualmente en proceso; c) el establecimiento de una plataforma web de colaboracin entre los asociados miem-

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Mundo Nano | Artculos | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | www.mundonano.unam.mxbros del Clster, en una temtica tipo hub colaborativo de innovacin abierta y, d) la constitucin de la imagen institucional del Clster.

Comit de Desarrollo de Talento Estratgico. Presidido por el Ing. Luis Cabeza del Tecnolgico de Monterrey, Campus Monterrey. Los principales proyectos de este Comit consisten en: a) el desarrollo de programas industriales de capacitacin en nanotecnologa para los miembros del Clster y, b) el desarrollo de posgrados inte-rinstitucionales en nanotecnologa en el cual participen los asociados acadmicos del mismo.Comit de Financiamiento y Desarrollo de Nuevos Negocios. Presidido por el C.P. Federico Garca Iza, importante miembro de la comunidad empresarial de Nuevo Len en el rubro de inversiones y capital privado. El principal proyecto de este Comi-t consiste en la institucionalizacin de mecanismos de inversin privada para nue-vas empresas de base tecnolgica. Los formatos actualmente en proceso de desarrollo contienen elementos de los tradicionales grupos de inversionistas Angeles pero la infraestructura y formatos de la industria de capital de riesgo o venture capital. Ac-tualmente se le est dando forma a estos mecanismos y se estn explorando los linea-mientos legales a seguir.conclusiones y perspectivAs futurAs

A casi dos aos de su creacin, el Clster de nanotecnologa de Nuevo Len se est consolidando como una nueva opcin de crecimiento y competitividad para las em-presas locales y promotor insignia de un nuevo modelo de desarrollo para el Estado de Nuevo Len. En el contexto competitivo global, existe la urgencia de actualizar la industria de la transformacin de Nuevo Len, con la incorporacin de nuevas tecno-logas, sobre todo en el uso de materiales avanzados, que en muchos pases desarro-llados ya representan el estndar.

Se espera que el Clster de nanotecnologa de Nuevo Len permita consolidar su ventaja competitiva al precisamente generar elementos de competitividad especiali-zado a sus asociados miembros y detonar el surgimiento de nuevas empresas y nego-cios de base tecnolgica.El Clster es un elemento muy importante del Programa Monterrey Ciudad Inter-nacional del Conocimiento, es una gran alianza entre la academia, el sector producti-vo y gobierno para detonar una economa en la cual se crea, se transmite, se adquiere y se utiliza el conocimiento con mayor efectividad por sus ciudadanos y sus organiza-ciones, con el objetivo de promover el desarrollo econmico y social de la propia co-munidad basado en la innovacin.

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La fuerza del vaco. El efecto Casimir

r. esquivel sirvent*

Resumen: En este artculo presentamos algunos aspectos bsicos sobre la fuerza de Casimir que resulta de las fluctuaciones del vaco cuntico. Se discute sobre los experimentos recientes para medir esta fuerza, su conexin con las fuerzas de Van der Waals y, finalmente, acerca de las ma-neras de modular la fuerza de Casimir y cmo inducir torcas de Casimir.

introduccin

En 1948, el fsico Holands H. B. Casimir [1] realiz un clculo simple que demostra-ba un efecto inesperado. Al colocar dos placas metlicas neutras una enfrente de otra y separadas una distancia l, stas se atraeran con una fuerza que slo dependa de dos constantes fundamentales la constante de Plank, y la velocidad de la luz, c. Tam-bin era funcin del rea, A, de las placas y de la separacin entre stas de la siguien-te manera: f c Al0 2 4240= (1)

Este inocuo resultado inici un campo de estudio vigente hasta nuestros das y que se extiende por varias reas de la fsica como teora de campos, estado slido, al-tas energas, cosmologa y, ms recientemente, nanociencias y nanotecnologa.Para explicar el efecto, cuenta Casimir lo siguiente [2]: Mencione mis resultados a Niels Bohr, durante una caminata. Le dije estar sorprendido por lo extremadamente simple de la forma del resultado y l mur-mur algo sobre la energa de punto cero.

La energa de punto cero es la mnima energa que un sistema puede tener. En el caso del vaco, la teora cuntica de campos supone que aun a la energa de punto cero, siempre hay ondas electromagnticas fluc-tuantes de cualquier frecuencia. Al poner las dos placas paralelas, entre stas slo pueden existir ondas que cumplan con las condicio-nes de frontera. Es decir, ondas que tengan nodos en las placas. Por otro lado, afuera de las placas no hay restriccin y pueden exis-tir ondas de cualquier frecuencia. De ma-nera simplista, podemos decir que hay ms * Instituto de Fsica, Universidad Nacional Autnoma de Mxico.

Fuente: Wikipedia.

Figura 1. Hendrik Casimir (1909-2000)

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Mundo Nano | Artculos | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | www.mundonano.unam.mxondas afuera de las placas que entre ellas o bien que la energa de las ondas electro-magnticas afuera de las placas es mayor que la energa que hay entre las placas. Esta diferencia de energa es la que causa la fuerza de Casimir. En la figura 2, se muestra un diagrama de las ondas electromagnticas afuera y adentro.Matemticamente, el deducir la fuerza de Casimir lleva a problemas de energas infinitas que pueden ser eliminados usando diversas tcnicas. A los avezados en ma-temticas se les recomienda leer la referencia [3].

Figura 2. Diagrama que ilustra el principio del efecto Casimir. Hay ms ondas afuera de las placas que entre ellas.

Imagen tomada de Wikipedia.La formula de Casimir mostrada en la ecuacin 1 se dedujo para metales perfec-

tos. Esto es, materiales ideales que reflejan toda la luz, son reflectores perfectos. No existen en la naturaleza, pero nos ayudan a entender la fsica del fenmeno. Qu pasa si las placas estn hechas de un material real? La teora de Casimir tiene que ser modi-ficada. Esto fue hecho por el fsico sovitico Evgeny Lifshitz [4], quien desarroll una teora bastante complicada pero capaz de predecir la fuerza de Casimir entre mate-riales arbitrarios. Sin entrar en los detalles del clculo que se basan en el teorema de fluctuacin disipacin, nos bastar decir que la fuerza para materiales reales se pue-de escribir como f f= 0 (2)donde es el factor de reduccin que es menor o igual a uno. El valor de uno es para los conductores perfectos. Por ejemplo, se puede calcular la fuerza entre dos placas de oro, de silicio o de cualquier material. La fuerza de Casimir es mayor para metales. Un ejemplo del clcu-lo de la fuerza lo presentamos en la figura 3. Para dos placas de oro (Au) se obtiene la

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www.mundonano.unam.mx | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | Artculos | Mundo Nano |fuerza ms grande [4], para la placa de Au y Si disminuye porque el Si no es un buen conductor y finalmente, al tener las dos placas de Si se obtiene el valor ms pequeo para la fuerza. Dicho de otra manera, la teora de Lifshitz nos permite concluir que en-tre ms luz refleja un material mayor ser la fuerza de Casimir.

los experimentosSi bien hubo intentos experimentales para comprobar el efecto Casimir, fue hasta la dcada de los aos 90 del siglo XX que Steve Lamoreaux, utilizando una balanza de torsin [5], logr medir con suficiente precisin la fuerza de Casimir. Casi simultnea-mente, Umar Mohideen midi la fuerza utilizando un microscopio de fuerza atmica [6]. El experimento consisti en pegar una esfera de oro a una punta de fuerza at-mica y medir la fuerza entre la esfera y una placa de oro. El dispositivo se muestra en la figura 4.

El inters por el efecto Casimir motiv otra serie de experimento y se midi de nuevo la fuerza utilizando micro balanzas de torsin, demostrndose, adems, que esta fuerza se poda utilizar en micro y nano mquinas [7]. En la figura 5, se muestra un esquema del funcionamiento de una micro balanza de torsin cuyo tamao es de aproximadamente 100 millonsimas de metro por lado. Al acercar la esfera, la balan-za de torsin se inclina y entre ms grande es la fuerza, mayor ser la inclinacin. De aqu se puede determinar el valor de la fuerza de Casimir.

La fuerza de Casimir se mide en pico Newtons es decir una billonsima de Newton.1 Para darnos una idea de esto, la fuerza que ejercemos al oprimir el botn de un bol-

Figura 3. Factor de reduccin f/f0 donde mostramos que la fuerza es mayor para buenos conductores.

1 Usamos el termino billn en espaol. Es decir un milln de millones.

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Mundo Nano | Artculos | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | www.mundonano.unam.mxFigura 4. Punta de microscopio de fuerza atmica con esfera pegada para la medicin de la fuerza de Casimir. Foto tomada de la referencia [6].

Figura 5. Esquema de funcionamiento de una micro balanza de torsin para medir fuerzas de Casimir. Imagen tomada de .

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www.mundonano.unam.mx | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | Artculos | Mundo Nano |grafo para sacar la punta es de 1 Newton aproximadamente. En la figura 6, se puede observar una curva tpica de medicin de la fuerza de Casimir. Estas mediciones fue-ron realizadas con un microscopio de fuerza atmica. En esta figura, los puntos ne-gros son varias mediciones que se realizaron y la lnea roja es la prediccin usando la frmula de Lifshitz. Como vemos el promedio de las mediciones coincide con la teo-ra [8].

Figura 6. Ejemplo de mediciones de la fuerza de Casimir utilizando un microscopio de fuerza atmica. Tomado de la referencia [8].

cAsimir o vAn der WAAlsEs comn en los cursos de qumica hablar de las fuerzas de Van der Waals. Estas fuer-zas fueron propuestas por el fsico holands Johannes Van der Waals, quien propuso que las fuerzas entre molculas se producan por interacciones tipo dipolar. Por razo-nes histricas y casi absurdas las interacciones dipolares se conocen por varios nom-bres como fuerzas de London, de Debye, pero todas son de origen dipolar.

Si se conoce la fuerza entre dos molculas, y las dos placas paralelas de la figura 2 estn formadas por molculas, la pregunta es si se puede encontrar la fuerza entre las molculas simplemente sumando la fuerza entre las molculas de una placa con las de la otra placa. Este mtodo propuesto por Hamaker [9], resulta aproximado, pues no toma en cuenta que las molculas en una placa tambin interaccionan entre ellas. Es justamente esta limitacin la que es solucionada con la frmula de Lifshitz mencio-nada anteriormente. Por eso, la teora de Lifshitz tambin se conoce como teora de Van der Waals generalizada.

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Mundo Nano | Artculos | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | www.mundonano.unam.mxlos sistemAs micro y nAno electromecnicos

Uno de los avances tecnolgicos recientes de los ltimos aos es la invencin de las micro y nano mquinas conocidos como mems y nems. Es decir, dispositivos con par-tes mviles pero cuyo tamao es a lo ms de unos cientos de micras. Por ejemplo, en la figura 7, vemos una foto de mems que consiste de un engrane acoplado a un cigue-al. El dispositivo de la figura se puede considerar grande, ya que el dimetro del en-grane es de unas 50 micras. Actualmente, el lograr dispositivos con partes mviles de unas cuantas micras ya es una realidad.Figura 7. Micro engrane acoplado a cigueal de una micro mquina. Foto tomada de Sandia Nat. Laboratory.

A las escalas que operan los mems, las fuerzas de Casimir juegan un papel impor-tante. Recordemos de la seccin de experimentos que el dispositivo en la figura 4 es de hecho una micromquina. Con el dispositivo de dicha figura, la fuerza de Casimir slo se puede medir hasta una distancia mnima de unos 5 nm. Por qu? Si en un dis-positivo como el mostrado en dicha figura, acercramos la esfera al plano por debajo de los 5 nm ocurre el llamado salto a contacto. La esfera y el plano se pegan y el dispo-sitivo queda daado permanentemente. En este caso hay dos fuerzas que actan so-bre la microbalanza de la figura 4. Una es la fuerza de Casimir y la otra es una fuerza de restitucin elstica que trata de regresar la micro balanza a su posicin horizontal que es la de equilibrio. Cuando la fuerza de Casimir es mayor que la elstica sucede el salto a contacto. Para ilustrar ms claramente el efecto del salto a contacto en la figu-

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www.mundonano.unam.mx | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | Artculos | Mundo Nano |ra 8 mostramos un esquema de un sistema con las dos fuerzas compitiendo. La fuerza elstica, cuya energa potencial es la lnea punteada y la fuerza de Casimir represen-tada por la lnea rayada. La suma de las dos es la lnea slida que muestra una barrera de potencial aproximadamente a 30 nm en la figura. Para todos los puntos a la dere-cha de esta barrera, la fuerza de Casimir es mayor que la fuerza elstica (precaucin, la figura muestra energas potenciales no fuerzas) y se da el salto a contacto.

Para muchos dispositivos el salto a contacto es un efecto indeseable. Si bien la fuerza elstica se puede modificar cambiando las propiedades de los materiales, la fuerza de Casimir siempre est presente. Una pregunta es si es posible modificar o modular la fuerza de Casimir. Una manera obvia de cambiar la fuerza de Casimir es cambiar el tipo de material, como mencionamos, es mayor si usamos metales. Esto resulta poco prctico por lo que se deben buscar otros mtodos.Recientemente se propuso que usar campos magnticos externos podra utilizar-se para alterar la fuerza de Casimir. Existen materiales semiconductores que al apli-carles un campo magntico cambian sus propiedades pticas. En particular se hacen menos reflejantes. Recordemos que entre ms reflejan mayor es la fuerza de Casimir, lo cual nos permite controlar la fuerza. El cambio en las propiedades pticas de es-tos materiales se debe a unas excitaciones llamadas magneto plasmones de superfi-cie. Por el momento, no entraremos en los detalles de estas excitaciones. Nos basta que cambien las propiedades pticas y en particular que nuestro material refleje me-nos luz.Esta idea de controlar la fuerza de Casimir con campos magnticos externos fue propuesta en una colaboracin entre la UNAM y la Universidad Autnoma de Puebla [10]. Usando semiconductores como InSb o AsGa se logr disminuir la fuerza de Ca-simir al aplicar un campo magntico paralelo a las superficies. En la figura 9 se pue-de ver cmo disminuye la fuerza de Casimir con el campo magntico. Para entender

Figura 8. Energas potenciales elsticas y de Casimir. Todos los puntos a la derecha de la barrera de potencial en aprox. 30 nm son inestables.

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la figura hay que definir algunas cantidades: en el eje vertical graficamos el factor de reduccin definido en la ecuacin 2, y en el eje horizontal graficamos c que es una frecuencia adimensional directamente proporcional al campo magntico aplicado. Es decir, cuando el campo magntico es cero la frecuencia c es cero y al aumentar el campo magntico, la frecuencia c tambin aumenta.Otra consecuencia inesperada de utilizar campos magnticos para controlar la fuerza de Casimir, es la aparicin de una torca de Casimir [11]. Como mencionamos, el aplicar un campo magntico externo cambia las propiedades pticas de los mate-riales utilizados. En particular los hace pticamente anisotrpicos. La anisotropa p-tica es la causante de la torca del vaco. En la figura 10 mostramos un esquema donde

Figura 9. Factor de reduccin definido en la ecuacin 2 para distintos valores de c. Al aumentar el campo magntico aumenta c y disminuye la fuerza de Casimir. Figura tomada de la referencia [10].

Figura 10. Dos placas paralelas pticamente anisotrpicas . La torca de Casimir tiende a alinear los ejes de las placas. Tomada de la referencia [11].

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Figura 11. La torca de Casimir como funcin del ngulo que rotan las placas para distintos valores del campo magntico.

se ven dos placas paralelas anisotrpicas. La lnea que se muestra en las placas indi-ca una direccin preferencial como referencia para mostrar que sus ejes pticos estn rotados. La torca de Casimir tiene el efecto de alinear las dos placas.

La torca de Casimir se calcula considerando el cambio de energa para rotar una placa un cierto ngulo. Al igual que la frmula de Lifshitz, el clculo de la torca depen-de de las propiedades pticas de las placas y del medio entre stas.

De nuevo, al aplicar un campo magntico externo e inducir una anisotropa pti-ca se genera una torca de Casimir. En la figura 11 graficamos la torca entre dos placas para distintos valores del parmetro c que, recordemos, es proporcional al campo magntico. Entre mayor es el campo magntico el valor de c tambin se incrementa. Vemos que el valor de la torca va aumentando. Si bien parece que su valor es pequeo, con la tecnologa de mems y nems es posible medirla.

conclusiones

Si bien la fuerza de Casimir parece un concepto oscuro de la fsica terica, ha encontra-do aplicaciones en diversas reas como micro y nano mquinas, coloides, autoensam-blaje, cosmologa, altas energas por mencionar algunos. Gracias a los experimentos recientes, la comunidad cientfica ha retomado su inters en este tema quedando mu-cho por hacer. En particular, el poder tener mecanismos novedosos para controlar la fuerza de Casimir.En este artculo se presenta un panorama reducido de la fuerza de Casimir. Un tra-tamiento muy detallado de esta fuerza se puede encontrar en la referencia [12].

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Mundo Nano | Artculos | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | www.mundonano.unam.mxHay que tener cuidado con el concepto de energa del vaco. Desafortunadamen-

te, con el gran acceso a la informacin del internet, varios sitios han difundido ideas errneas sobre el vaco. En particular se habla de poder utilizar la energa del vaco como una fuete inagotable de energa. Esto no es posible gracias a las leyes de la ter-modinmica.referenciAs

[1] H. B. G. Casimir. (1948). On the attraction between two perfectly conducting plates. Proc. Kon. Nederland. Akad. Wetensch. B51: 793.

[2] P. W. Milonni. (1994). The Quantum Vacuum, an introduction to quantum electrody-namics. Academic Press Inc. [3] J. P. Dowling. (1989). The mathematics of the Casimir effect. Mathematics Magazi-

ne, 62, 324. [4] I. E. Dzyaloshinskii, E. M. Lifshitz y L. P. Pitaevskii. (1961). General Theory of Van der Waals forces. Sov. Phys. Uspekhi, 73, 153. [5] S. K. Lamoreaux. (1997). Demonstration of the Casimir force in the 0.6 to 6 micron range. Phys. Rev. Lett. 78, 5. [6] U. Mohideen y A. Roy. (1998). Precission measurements of the Casimir force from 0.1 to 0.9 Microns. Phys. Rev, Lett. 81, 4549. [7] H. B. Chan, V. A. Aksyuk, R. N. Kleiman, D. J. Bishop y F. Capasso. (2001). Nonlinear micromechanical Casimir oscillator. Phys. Rev. Lett. 87, 211801. [8] P. J. van Zwol, G. Palasantzas, M. van de Schootbrugge y J. Th. M. de Hosson. Measu-rements of dispersive forces between evaporated metal surfaces in the range below 100 nm. arXiv: 0712.3118. [9] V. A. Parsegian. (2006). Van der Waals forces: A handbook for biologists, chemists, en-

gineers, and physicists. Cambridge Univ. Press. [10] R. Esquivel-Sirvent, M. A. Palomino-Ovando y G. H. Cocoletzi. (2009). Appl. Phys. Lett. 95, 051909. [11] R. Esquivel-Sirvent, G. H. Cocoletzi y M. A. Palomino-Ovando. (2010). J. Appl. Phys. 108, 114101. [12] M. Bordag, G. L. Klimchistkaya, U. Mohideen y V. M. Mostepanenko. (2009). Advances

in the Casimir Effect. Oxford Science Publications.

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Gobernanza nanotecnolgica: por qu no podemos confiar en evaluaciones de riesgo cientficas

Fern Wickson*

Resumen: El discurso sobre el riesgo domina las sociedades industriales modernas y se destaca especialmente en las discusiones relativas a la aceptacin de nuevas tecnologas. Para un avance tecnolgico responsable, la opcin tpica es la toma de decisiones basada en una slida evalua-cin cientfica del riesgo. A pesar de las serias limitaciones en nuestra capacidad para entender y predecir los impactos potenciales de las nanotecnologas emergentes, el discurso del riesgo sigue dominando las discusiones pblicas y polticas sobre desarrollo y regulacin de este nuevo campo de investigacin. En este artculo: 1) describir alguna de la literatura de las ciencia social clave en el anlisis del riesgo como herramientas de ayuda en la toma de decisin; 2) dar una idea general acerca de las investigaciones cientficas emergentes sobre riesgos asociados a las nanotecnologas, incluyendo la amplia incertidumbre que rodea dicho trabajo; 3) subrayar el modo en que el discurso sobre riesgos reduce el marco de discusin a cerca de la conveniencia de los desarrollos tecnolgicos y, 4) sealar algunas de las herramientas alternativas de ayuda en la toma de decision que puedan comenzar a orientar la discusin acerca de las nanotecnologas ms all del foco exclusivo y reducido del discurso sobre el riesgo.PalabRas clave: riesgo, nanotecnologa, anlisis, ciencia, tecnologa.

abstRact: The discourse of risk dominates modern industrialized societies and is particularly promi-nent in discussions relating to the acceptability of new technologies. For responsible technological advance, the typical call is for decision-making based on a sound scientific assessment of risk. Despite the serious limitations in our ability to understand and predict the potential impacts of emerging nanotechnologies, the discourse of risk continues to dominate public and political dis-cussions on the development and regulation of this new field of research. In this article, I will: 1) describe some of the critical social science literature on risk analysis as a decision-aiding tool; 2) outline the emerging scientific research on risks associated with nanotechnologies, including the sea of uncertainty that surrounds this work, 3) highlight how the discourse of risk narrows the frame of discussion about the desirability of technological developments and, 4) point to some of the alternative decision-aiding tools that could begin to push discussions about nanotechnologies beyond a sole focus on the narrow discourse of risk.KewwoRds: risk, nanotechnology, analysis, science, technology.

el discurso del riesgoEn una tesis de ciencias sociales ampliamente citada, Ulrich Beck argumenta que el riesgo se ha convertido en el concepto organizador central en las sociedades indus-triales modernas (Beck, 1986). La idea aqu es que la gente en las sociedades indus-trializadas comenz a darse cuenta de que la aplicacin de la ciencia y la tecnologa est usualmente acompaada de efectos adversos no deseados. O, en palabras de Beck, que las fuentes de riqueza estn contaminadas por crecientes peligrosos efectos se-* Genk Centre for Biosafety Troms, Noruega. fern.wickson@genok.no

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Mundo Nano | Artculos | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | www.mundonano.unam.mxcundarios (Ibid.). Esto argumenta Beck, ha llevado a incrementar el enfoque sobre los riesgos asociados al desarrollo cientfico y tecnolgico y con la preocupacin po-ltica de cmo identificar y manejar daos potenciales. Tcnicamente, los riesgos han sido definidos como la probabilidad de que habr un peligro, multiplicado por la mag-nitud de su impacto (Harding, 1998). En otras palabras:riesgo = posibilidad de que un evento indeseable ocurrir * alcance de sus consecuencias.

Cuando son utilizados como una herramienta de ayuda en la toma de decisin, los anlisis de riesgo generalmente adoptan un concepto realista del mismo (Adams, 1995; Robins, 2002). Es la idea de que el riesgo existe all afuera y de que puede ser cuantificado de modo preciso y objetivo por un grupo de cientficos expertos. Un con-cepto realista de riesgo sugiere que los cientficos expertos son capaces de calcular el grado de riesgo real asociado a cualquier tecnologa. Otras posturas u opiniones acer-ca de los riesgos implicados son, por consiguiente, consideradas como falsas y/o irra-cionales y derivados de una falta de conocimiento. El anlisis realista de los riesgos puede ser visto como una aproximacin tecnocrtica a la toma de decisiones porque sugiere que se pueden tomar decisiones racionales, objetivas y polticamente neutra-les si se confa en cientficos expertos. Al tiempo que los gobiernos utilizan de forma abrumadora el discurso de riesgo como regulador, la comprensin realista y su defi-nicin tcnica, tambin tienden a adoptar un enfoque de la toma de decisin que pri-vilegia el conocimiento cientfico y la voz de los expertos. La visin de este enfoque realista del riesgo como el ms apropiado y la resultante autoridad incuestionable que otorga a los cientficos expertos en la toma de decisin poltica en nuevas tecnolo-gas ha sido, sin embargo, criticada desde varias disciplinas de las ciencias sociales. Investigacin sobre el riesgo en las ciencias sociales

Hay tres campos clave en la investigacin en ciencias sociales que han desafiado la viabilidad o lo adecuado del enfoque tcnico o realista del riesgo en la toma de de-cisiones de regulaciones sobre las nuevas tecnologas. Existen: la investigacin psi-comtrica (dentro de la disciplina de la psicologa), la teora de la cultura (desde la sociologa y la antropologa) y las tipologas de la incertidumbre (desde los estudios de ciencia y tecnologa). Estos campos de investigacin sugieren que el discurso rea-lista del riesgo no logra dar cuenta de algunos factores importantes que influyen y moldean cualquier anlisis de riesgos asociado con un desarrollo tecnolgico parti-cular. Estos factores descuidados, incluyen: las caractersticas del riesgo en cuestin, la influencia de visiones del mundo divergentes, y el rol y la relevancia de diversos ti-pos de incertidumbre. La investigacin psicomtrica desafi la idoneidad de la nocin realista del riesgo sugiriendo que mientras los expertos tienden a calcular los riesgos solamente en relacin con probabilidades estadsticas e ndices de mortalidad, exis-ten otras caractersticas que tienen importante influencia en el modo en que los ries-gos son evaluados por una amplia cantidad de personas, incluyendo: si los riesgos son tomados de forma voluntaria, cun familiares son, cun controlables son, si tienen o no potencial catastrfico o si tienen potencial para impactar a generaciones futuras (Slovic et al., 1982; Slovic, 1987 y 1991). Esto significa, por ejemplo, que mientras los riesgos para la salud humana que provienen de manejar un auto pueden parecer ini-cialmente como prohibitivamente altos, la gente tiende a aceptar este riesgo porque

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www.mundonano.unam.mx | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | Artculos | Mundo Nano |es familiar y ha sido tomado voluntariamente. No obstante, esta misma gente no acep-tara el riesgo fsico aparentemente bajo asociado al poder nuclear, debido a su escasa familiaridad con dicho riesgo y por la falta de capacidad para tomar este riesgo de modo voluntario, as como por el potencial catastrfico de su impacto si las cosas salen mal y el modo en que sus desechos afectarn a generaciones futuras. Al destacar la importancia de las caractersticas de los riesgos en cuestin, la investigacin psico-mtrica ha sugerido que la gente es generalmente sensible a consideraciones no-es-tadsticas y que tienden a llevar a cabo una evaluacin ms contextual de los riesgos planteados por una tecnologa particular (Slovic, 1987 y 1991; Otway, 1987). Por lo tanto, esta investigacin sugiere que hay muchas caractersticas importantes de los riesgos tecnolgicos que no son capturadas en el proceso de anlisis del riesgo elabo-rado por expertos, pero que resultan importante para las personas y su aceptacin de nuevas tecnologas y que por ello, tales consideraciones deberan ser incorporadas de modo ms directo en el proceso de toma de decisiones (Slovic, 1998; Otway, 1980).El campo de la teora de la cultura ha argumentado que los debates sobre el ries-go, de hecho, no son principalmente sobre riesgos fsicos, sino que se relacionan con creencias subyacentes relativas al modo que se considera ms apropiado para la orga-nizacin social y sobre la naturaleza de la naturaleza. En una primera instancia, la teo-ra de la cultura presenta una tipologa caracterizando las creencias sobre las formas preferidas de organizacin social, como ser: individualista (preferencia de libertad de ataduras), jerrquica (apoya una organizacin social jerrquica), igualitaria (fuertes lealtadaes grupales pero se niega el apoyo a reglas impuestas desde afuera) o fatalis-ta (no apoya a grupos organizados ni a la creencia del control individual) (Douglas y Wildavsky, 1982; Schwarz y Thomson, 1990; Thompso, Ellis y Wildavsky, 1990). La idea es que dependiendo de la forma de organizacin social preferida, usted selec-cionar tipos de riesgos particulares que considera valen la pena ponerles atencin y apoyar diferentes estrategias para su manejo. Por ejemplo, de modo esquemtico, en el caso de las nanotecnologas, los individualistas preferirn el uso de mecanismos de mercado bajo estrictos sistemas legales, como modo de regular el campo y contro-lar cualquier riesgo potencial. Los jerrquicosconfiarn en la autoridad de expertos y de aquellos en el poder como los mejores situados para tomar tales decisiones. Los igualitaristaspelearn por ampliar las bases de participacin en las decisiones sobre medidas de regulacin relevantes y sistemas de control. Mientras, los fatalistas con-siderarn que no vale la pena tomar parte del debate, debido a su creencia en la impo-sibilidad de lograr alguna diferencia en el modo en que la tecnologa ser desarrollada y utilizada. Para cuestiones de riesgos medioambientales, la teora de la cultura sugie-re que puede utilizarse una cuarta tipologa para caracterizar las diferentes visiones sobre la naturaleza. En trminos generales, estas visiones diferentes son presentadas como: naturaleza robusta, naturaleza frgil, naturaleza tolerante y naturaleza impre-decible (Adams y Thompson, 2002). De nuevo, la idea aqu es que nuestras creencias acerca de la naturaleza impactan en el modo de pensar sobre riesgos particulares. Por ejemplo, aquellos que piensan que la naturaleza es esencialmente robusta y que perdona cualquier insulto que los seres humanos le causen, es poco probable que se preocupen por los riesgos planteados por las nanopartculas, mientras que aquellos que ven a la naturaleza frgil y en un delicado equilibrio, quizs se preocupen mucho por el potencial dao que pueden plantear las nanopartculas para el medio ambien-te y convoquen a una moratoria hasta que se conozca ms sobre el tema. Aquellos que perciben a la naturaleza como tolerante dentro de ciertos lmites, probablemente en-

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Mundo Nano | Artculos | Vol. 4, No. 1, enero-junio, 2011 | www.mundonano.unam.mxfocarn su atencin en el desarrollo de sistemas de regulaciones y monitoreo que per-mitan identificar aplicaciones particulares que pueden ser de preocupacin, mientras que aquellos que ven a la naturaleza como inherentemente impredecible, no tendrn fe en la capacidad humana para predecir o controlar cualquier impacto potencial, ya sea bueno o malo. Al proveer tipolo