Nanociència i nanotecnologia

La nanociència és generalment definida com l’estudi de la matèria i els fenòmens a la nanoescala, que s’entén com l’interval entre 1 i 100 nanòmetres, és a dir, entre 1 i 100 milionèsimes parts d’un mil·límetre. A aquesta escala pertanyen objectes formats per relativament pocs àtoms o molècules, i sovint es comporten de manera diferent als objectes que trobem en el nostre dia a dia, a la macroescala. Per descomptat, la nanociència no és un camp separat de les altres ciències, sinó que inclou les parts d’altres com la física, la biologia, la química o l’enginyeria que són rellevants en el seu domini.

Tot i aquesta base multidisciplinària, la recerca a la nanoescala comporta nous reptes que no es troben convencionalment en altres camps. Un mateix material es pot comportar de maneres molt diferents si se li redueix la mida: algunes propietats canvien, i efectes que són poc importants a la macroescala passen a primer pla. De la mateixa manera que l’alumini, que a escala macroscòpica és relativament poc reactiu però crema violentament en forma de pols, hi ha materials que esdevenen més reactius en formar objectes nanoscòpics. També poden canviar la conductivitat elèctrica i tèrmica, l’absorció de radiació o les propietats mecàniques. Això, per una part és un repte perquè implica que els nanomaterials són, a vegades, més complicats de manipular, més sensibles a pertorbacions i, ocasionalment, més perillosos que les seves versions a gran escala. A la vegada, aquestes noves propietats són el major atractiu de la nanociència: la motivació per treballar a escala reduïda no és, al capdavall, la falta d’espai, sinó el gran ventall de possibilitats que s’obre. D’aquestes propietats úniques és d’on sorgeixen noves aplicacions en àmbits tan diversos com la biomedicina, l’electrònica, les energies alternatives, el medi ambient o la cosmologia, per nombrar-ne només uns quants.

I és aquí que deixem de parlar només de nanociència, i comencem a incloure la nanotecnologia, que es pot definir com el seguit de tècniques i instruments que permeten la caracterització i manipulació de la matèria a la nanoescala. Aquestes tècniques ens permeten entendre, controlar i dissenyar les noves propietats que exhibeixen els nanomaterials.

No és estrany, doncs, que sovint no es faci una distinció clara entre la nanociència i la nanotecnologia i que, especialment al domini públic, es parli només de nanotecnologia, o senzillament de nano. Així doncs, a la pregunta “Què és la nano?”, hi ha diverses respostes possibles, però totes tenen en comú un nou enfocament de la ciència que inclou un esforç interdisciplinari en la recerca i el desenvolupament de materials en la nanoescala.