Apuntes científicos desde el MIT

Llegan los Insectos-Robot, por R.G.V

Aunque ya hay robots grandes, ágiles y potentes con clara aplicación militar, para tareas de vigilancia y poder espiar de forma discreta resulta mucho más eficiente tener 100 robots pequeños; aunque sean tan “frágiles” que se puedan aplastar con la mano.

La mosca, rápida y sigilosa, parece un espía ideal. En Harvard están tratando de imitar su vuelo con unos diminutos robots voladores.

La “mosca artificial” que han desarrollado es capaz de agitar sus diminutas alas de plástico, gracias a un material que se deforma al aplicar electricidad. Aunque el avance es muy prometedor, de momento “sólo” son un par de alas que se mueven, conectadas a un par de cables para la fuente de alimentación (el dispositivo no tiene suficiente potencia para cargar con una batería). Le falta todo el sistema de navegación, visión, sensores… Cada vez es más sencillo reducir el tamaño de cualquier componente, pero todavía no a este nivel, y menos a un precio razonable.

Sin embargo el Pentágono tiene claro que es prioritario poder contar con cientos de insectos voladores para utilizarlos en misiones de defensa.

Es por ello que la agencia DARPA (los mismos que iniciaron Internet) ha decidido lanzar el proyecto HI-MEMS. La idea es sencilla: si los insectos tienen todo lo necesario para volar de forma autónoma, ¿por qué no dirigirlos y usarlos para el beneficio del hombre?. Básicamente, la filosofía del proyecto es la misma que hizo que hace muchos siglos se utilizaran palomas mensajeras, caballos o bueyes. El problema es que esto no es tan sencillo en el caso de los insectos. Para conseguir guiarlos lo más eficaz sería hacer una especie de hibrido robot-insecto…o lo que se suele denominar un ciborg.

Principalmente se suelen utilizar insectos de un tamaño considerable, como unas polillas que llegan a los 10 cm de longitud. De esta forma es más sencillo “modificarlas” o añadirles los dispositivos necesarios.

Se sabe que las polillas utilizan para guiarse el abdomen a modo de timón, así que para controlar su vuelo, una de las soluciones es hacerles mover el abdomen.

Para ello se les realiza una incisión cuando se encuentran en la fase crisálida y se les introduce una especie de anillo flexible con electrodos alrededor del cordón nervioso. Estimulando los electrodos con una señal eléctrica oscilante, se puede dirigir a una polilla adulta. La universidad de Cornell trabaja con el mismo tipo de polillas, pero en este caso actúan directamente sobre los músculos principales encargados del vuelo. En ambos casos se aplican una señal eléctrica oscilante para modificar la dirección o el aleteo del insecto.

El problema de las polillas es que al no poder volar con mucho peso, deben estar ancladas para poder aplicar la señal eléctrica. Por eso lo más interesante sería encontrar un insecto que pueda cargar con más peso, vuele y tenga un tamaño suficiente para poder implantar los electrodos. Uno de los candidatos son los escarabajos, especialmente el denominado rinoceronte, que pueden cargar hasta 3g. Gracias a ello se les puede acoplar encima un microcontrolador, una pequeña batería, un implante, y conseguir que se eleve con todo ello.

En el caso del implante, se insertan los electrodos en el área del cerebro responsable del control del vuelo y en los músculos principales utilizados para volar. El sistema de dirigir en un principio consistía en varios pequeñas luces situadas en el área visual del escarabajo. Según se iluminaban las luces de un lado u otro se conseguía modificar la dirección del insecto. El problema es que dependiendo de la luz ambiental, el escarabajo podía ser guiado o no, y le costaba distinguir obstáculos, por lo que en posteriores experimentos se implantaron otros dos electrodos en el lóbulo óptico izquierdo y derecho del insecto. En los últimos resultados de la universidad de Berkeley se ha le ha añadido un receptor de radiofrecuencia, con lo que se pueden guiar de forma inalámbrica.

De momento no se ha conseguido incorporar una cámara o algún sistema que permita a los insectos ir a un determinado objetivo sin tener que ser dirigidos constantemente. En un principio nos parecería extraño un insecto-espía que volara por una determinada zona y reconociera a un sospechoso, pero si se entrena a las abejas a reconocer la fotocopia del rostro de una persona, son capaces de acertar un 80% de las veces. Aunque el resultado es bastante significativo, cuando se giran las fotos 180º, los resultados bajan significativamente.

La mayoría de estas investigaciones son de carácter militar, pero todos estos avances podrían tener aplicaciones civiles como encontrar victimas en un terremoto o detectar determinados compuestos químicos tóxicos, que de una forma u otra podrían salvar muchas vidas. Desde luego es una tecnología compleja que plantea muchas dudas, no sólo a nivel científico….

¡Otro fichaje! Roberto Guzmán es físico e ingeniero de materiales, y cuando nos hicimos amigos en el MIT siempre me explicaba freakadas interesantísimas provenientes del mundo de la tecnología. Pero lo que más me gustaba es que no se quedaba en la anécdota. Sus conocimientos científicos le permitían dar un contexto y valorar en detalle si era algo símplemente curioso o un gran avance. Esperemos que se suelte, y periódicamente nos explique lo último de lo último de la tecnología, un espacio poco cubierto en el blog.

El principio de flexibilidad – uno de los pocos que tiene este blog – hace sin embargo que hoy Roberto inaugure con un post de menor carácter tecnológico, y aproveche su asistencia a un evento con los astronautas Aldrin y Armstrong del Apollo 11 para plantear un tema de preactualidad: la exploración espacial. Utilizo este término porque pronto empezaréis a escuchar noticias sobre el 40 aniversario de la llegada del hombre a la Luna que tendrá lugar el próximo 20 de julio.
Sin querer quitar protagonismo a Roberto, ¿de qué creéis que se hablará más? ¿de la teoría conspirativa según la cuál todo fue un montaje y Armstrong nunca pisó a la luna? ¿o de si vale la pena invertir una millonada de dólares en repetirlo e incluso ir a Marte?

¿CUÁLES SON LOS SIGUIENTES RETOS DE LA EXPLORACIÓN ESPACIAL?, por Roberto Guzmán de Villoria

Cuando se nos pregunta el porqué invertir dinero en investigación y se habla de medicina, informática o avances en ingeniería, todo el mundo suele estar de acuerdo en que está completamente justificado. Sin embargo cuando se habla de investigación espacial, la opinión general no es tan unánime, más aún cuando nos encontramos en una crisis como la actual. Tal cual están las cosas, no parece tener mucho sentido gastar parte de los impuestos en buscar vida en otros planetas y mucho menos mandar astronautas al espacio. Conscientes de la decreciente popularidad que tiene hoy en día la exploración espacial, un simposio como “Giant Leaps”, donde se podía encontrar a Buzz Aldrin o Neil Armstrong (aunque sólo acudió a un memorial previo), parecía una ocasión ideal para plantear el futuro de la investigación espacial, y conocer de primera mano hacia donde se dirige.
Maria Zuber responsable del Departamento de Tierra, Atmósfera y Ciencias Planetarias del MIT , y la posterior mesa redonda, se encargaron de mostrarnos próximos retos.

1. Estudio de la fisiología y el comportamiento humano en condiciones de baja gravedad.
Realmente importante desde el punto de vista de la exploración espacial con humanos, más cuando se piensa en estancias largas. En este sentido la Estación Espacial Internacional está siendo fundamental. Aunque se planea utilizar robots, todavía se está muy lejos de conseguir la versatilidad de un ser humano. Evidentemente es un campo científico con menos utilidad para los no astronautas.

2. Medida de la variabilidad solar.
Aparte de la importancia que tiene para nosotros, como ya se explicó en un interesante post , en el caso de la investigación espacial es necesario conocer la predicción del tiempo espacial evitando por ejemplo tormentas solares que pueden incomunicar la nave o el satélite.

3. Determinar la extensión y la composición del universo.
Se piensa que el 73% del universo está formado por una forma hipotética y misteriosa de energía llamada energía oscura que hace que el universo se expanda cada vez más deprisa, y el 22% por materia oscura, una materia indetectable con los medios actuales salvo por su efecto gravitacional en otras particulares (es decir, una materia con masa, pero "invisible"). Si esto es así, y además no se ha probado la existencia de ambas, significa que no conocemos muy bien de que está compuesto el universo. El observar el límite del universo daría muchísima información de su formación, pero dudo que se puede hacer en un tiempo.

4. Descubrir otras Tierras.
Bueno, escrito así suena un poco a ciencia ficción, pero es cierto que el periodo interglaciar que estamos viviendo y hace posible la vida (y que no nos congelemos) no va a durar siempre. La última edad de hielo fue hace 10 000 años. El último gran meteorito que impactó la tierra, se estima que fue hace 65 millones de años (probablemente el causante de la desaparición de los dinosaurios). En cualquier caso el sol consumirá la tierra en unos 5 mil millones de años, haciéndola inhabitable mucho antes. Aunque parece que hay bastante margen (bueno, eso sin tener en cuenta el factor humano) , de momento sólo se ha conseguido llevar astronautas por largos periodos de tiempo a la Estación Espacial Intenacional que está a unos 480 Km de distancia. Así que tarde o temprano hay que empezar a investigar si existen planetas habitables con el fin de encontrar propiedades similares a la tierra. De momento la tecnología que tenemos de naves espaciales no da para mucho, así que hay que conformarse con buscarlos mediante telescopios "coronograph " de luz visual y de interferometría infrarroja, y así realizar un “censo” de planetas de tamaños similares a la tierra, situados a distancias similares de su sol y con atmosferas de composición semejante. El programa de la NASA se llama "Terrestrial Planet Finder " y se espera lanzar el primer telescopio para el 2014.

5. Preservar nuestro planeta.
Como una vez me dijo un profesor de matemáticas, puedes observar la piel de un elefante con una lupa durante horas, pero sólo si te alejas te darás cuenta que es un elefante. Con la Tierra ocurre lo mismo. Si existen potentes telescopios que se dedican a buscar planetas similares a la tierra, ¿por qué no usar esa potente tecnología para saber qué ocurre con nuestro planeta?. Se está estudiando la estructura de las capas de hielo de la Antártida y como están evolucionando. Queda mucho por investigar sobre fenómenos geológicos, siendo muy útil lo que se denomina "Estudio comparativo de los planetas". El planeta más semejante y cercano es Marte, y la mayor ventaja en estudiarlo respecto a la Tierra, es un motivo tan ridículo como real. Al no existir países ni gobiernos, no hay problemas políticos ni de seguridad para poder estudiar el planeta a sus anchas…una lástima para la ciencia.

6. Búsqueda de vida extraterrestre.
En los últimos años siempre se habla de Marte, hay indicios de que existe agua en su superficie, por lo que es probable que pudiera existir algún ser vivo primitivo (microorganismos). Pero la búsqueda va algo más lejos, ¿es posible encontrar indicios de vida en otros lugares en nuestro sistema solar? De momento los candidatos son una luna de Saturno, Titán; y otra de Júpiter, Europa. En Titán se han encontrado lagos de metano e incluso lluvia de éste durante el verano . Desde luego no parece un paraíso para vivir un sitio lleno de metano, que en ese caso es líquido debido a las bajas temperaturas (alrededor de los -180 C). El interés radica en el origen de este metano , ya que puede ser de origen orgánico (liberado por los seres vivos durante la digestión de los nutrientes, especialmente los rumiantes, o mejor dicho las bacterias de sus intestinos) o de origen geológico. En cualquier caso parece una hipótesis poco probable, aunque posible . Parece más interesante Europa , la sexta luna de Júpiter, de tamaño similar a nuestra luna. En este se piensa que bajo una superficie de hielo la temperatura es de -160 C podría haber un océano de agua líquida...agua líquida a tan bajas temperaturas...una hipótesis es que Jupiter produjera mareas que calentarán el agua a modo de océanos subterráneos. Como curiosidad hoy se han publicado evidencias de un océano subterráneo en otra luna de Saturno, Encélado .

Así que cómo se puede ver, todavía queda bastante por hacer en el espacio, aunque el siguiente gran reto, del mismo nivel mediático que el Apollo 11 es …rumbo Marte.

A Roberto lo descubrimos en uno de los primeros posts del blog.
Ayer le volví a visitar en el laboratorio del departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT, donde este físico e ingeniero de materiales salmantino realiza su investigación post-doctoral en nanofibras de carbono.
Me habló de aerogeles, nanotubos, microfabricación, y de los nuevos materiales que están testando para incrementar la resistencia en los trajes de los jugadores de fútbol americano. Y acordamos que mensualmente nos iría presentando en este blog algunos de los avances tecnológicos que poco a poco se irán implantando en nuestras vidas.
Ah! dice que acepta peticiones…

Bio-inspiracion: Flor de loto y patas de salamanquesas, por Roberto Guzmán de Villoria

Quien se dedica a la ciencia sabe que una de las funciones indirectas del investigador es el dar presentaciones de los proyectos que uno realiza. Se suele ir en traje y dependiendo de la importancia de la ponencia, uno duerme mejor o peor. La mayoría de las veces son lejos de casa e incluso con diferente horario, por lo que lo único que ayuda a despejarse es un poco de café. El problema es cuando lo tomas justo antes de la ponencia y cae una gota en medio de la camisa… Resulta increíble que en pleno siglo XXI, después de la teoría de cuerdas , transmitir electricidad sin necesidad de cables o incluso vender sprays que sirven para enamorar a la gente (esto sigo sin creérmelo), uno tuviera que preocuparse todavía de las manchas de café (es curioso el efecto hipnótico que tiene ese punto en tu camisa blanca durante una presentación. Estad seguros que todos se han dado cuenta, por pequeño que sea).
Así que tanta alta tecnología, pero la mayoría de los problemas cotidianos siguen sin resolverse.

Bueno, no todos. En este caso la naturaleza nos lleva millones de años de ventaja, con el denominado efecto flor de loto.
Este efecto es la capacidad que tienen estas hojas de no mojarse, quedando el agua en forma de gotas en su superficie y resbalando hasta caer, lo que hace que arrastren el polvo o la suciedad, manteniéndose de esta forma siempre limpias. Puede que sea a causa de este efecto por el que en el budismo la flor de loto se asocia a la pureza. Sin embargo no fue hasta los años 70 cuando Wilhelm Barthlot , un botánico que caracterizaba plantas mediante microscopía electrónica, descubrió porqué en algunas el agua se extendía por su superficie y porqué en otras se formaban gotas casi perfectas. Observando la microestructura de las hojas descubrió que aquellas con superficie más rugosa eran las que peor se mojaban. Básicamente lo que ocurre es que las hojas que no se mojan están recubiertas por una estructura formada por micromontículos. Estos micromontículos serían semejantes a las agujas de un colchón de faquir, reduciendo la superficie de contacto con el agua. Si además estos micromontículos están recubiertos por miles de nanopelos, el agua no sólo no moja la superficie, sino que además se desliza por ella, tal y como se ha demostrado recientemente.
Lo interesante de esta estructura es reproducirlo artificialmente y así crear superficies repelentes del agua, bien en pinturas, ya desarrolladas por el propio Barthlot, hasta en tejidos ya comercializados, donde diminutas nanofibras son adheridas a la superfice de fibras tradicionales, como el algodón.

La presencia de millones de nanoestructuras en una superficie rugosa tiene muchas ventajas además de la hidrofobicidad observada entre la hoja rugosa y la gota de agua. Veamos qué ocurre en el caso de la salamanquesa.

Estos animales tienen la increíble capacidad de escalar por todo tipo de superficies, una propiedad muy atractiva para muchas aplicaciones robóticas. Quien haya sido suficientemente rápido de capturar una y observar sus patitas, habrá podido ver que su piel es muy rugosa, recorrida por unas bandas laterales de algo menos de un milímetro de anchura. Cada una de estas bandas está compuesta por unos pelillos, pudiendo llegar al medio millón por patita. A su vez cada uno de estos pelillos está formado por una especie de cucharillas diminutas, del orden de nanómetros. Toda esta estructura de nanocucharillas flexibles hace que la patita de una salamanquesa pueda tener un billón de puntos de contacto. Sin embargo el mecanismo de adhesión no es tan obvio. En un principio se pensó que podría ser por fuerzas capilares (las mismas que hacen que el agua sea “succionada” por una servilleta), pero se comprobó que estructuras similares en ausencia de humedad también se adhieren eficazmente. Otra opción también descartada sería un posible mecanismo de activación muscular (para quien tenga curiosidad, ya se ha probado que una salamanquesa muerta también se queda pegada al techo de un laboratorio). Hay que subrayar que la adhesión de estos animales es muy eficiente. Se ha comprobado que, si estuvieran en contacto todas las nanocucharillas a la vez, se podrían colgar hasta 120 kilos .

El mecanismo principal al que se atribuye la adhesión de sus extremidades son las fuerzas de Van der Vaals . Aunque son fuerzas muy débiles y sólo efectivas a distancias muy cortas (del orden de nanómetros, 10E-9 m), el tener billones de esas nanocucharillas en contacto con una superficie hace que este efecto se multiplique espectacularmente. La principal ventaja de la estructura de nanocucharillas de la salamanquesa es su adaptación a la microrugosidad de cualquier superficie (incluso el vidrio más liso está lleno de microvalles y micromontañas a escala microscópica), de forma análoga a las cerdas del cepillo de dientes que se adaptan a los recovecos de las muelas. A raíz de estas observaciones, el Instituto Max Planck decidió analizar la adhesión de distintos animales con capacidad de escalar, como moscas o arañas, concluyendo que a mayor masa del animal más nanoestructuras por unidad de área necesita.

Evidentemente el campo de aplicación de este descubrimiento es amplísimo, aunque para ello hay que reproducir primero este efecto en un laboratorio y posteriormente en un producto comercial. Se han llegado a hacer nanopilares de plástico (polipropileno) aunque sólo un área muy pequeña (varios centímetros cuadrados).

El problema de estos pilares es que enseguida se llenan de suciedad, por lo que es necesario que sean repelentes al agua y reusables. Se han hecho algunos experimentos con nanotubos de carbono y parece que se están consiguiendo prometedores avances.
Posibles aplicaciones podrían surgir en campos desde la automoción (como el coche de la imagen, aunque es una miniatura en este caso) hasta la medicina, en el caso de pilares plásticos para cerrar incisiones en cirugía sin utilizar ningún pegamento.

Las superficies autolimpiables o las adherentes son sólo ejemplos en los que la naturaleza ha inspirado dos nuevas tecnologías, aparentemente similares. Otras nuevas se han creado o están surgiendo adaptando soluciones que la naturaleza ha encontrado millones de años atrás, constituyendo una disciplina que se denomina bio-inspiración. Y a quien le interese este tema, y en particular las salamanquesas, un vídeo que muestra otra cualidad de estos animales también muy interesante para la robótica.

Cuando Roberto me dijo que construía nanomateriales le pedí que me llevara a su laboratorio Aero&Astro del MIT. “No verás nada, es muy aburrido”, me contestó este físico e ingeniero de materiales salmantino, que hizo su doctorado sobre nanocomposites en Zaragoza y ahora investiga en el MIT. “No me importa. Quiero entender el día a día de alguien que trabaja en nanotecnología, las técnicas que utiliza, proyectos de futuro realistas, roles dentro del laboratorio…”.
Mientras me mostraba cómo sintetizaban nanotubos de carbono aparecieron las palabras “etileno, enlaces covalentes, resinas epoxi, matrices …”; “Esto es química, no?”, pregunté. “Bueno… nosotros le llamamos física de materiales”. Me quedé dudando hasta que explicándome la fase de caracterización me habló de rigidez, fuerza, resistencia, constante de Hook… esto ya me sonaba a física (y un poco a chino también).
La verdad es que Roberto Guzmán de Villoria tenía razón, pero sólo en parte. El día a día del científico no es de una exaltación constante. La investigación es un trabajo a veces tedioso, y los laboratorios no suelen ser la alegría de la huerta. Pero en ocasiones incluso ellos pierden la perspectiva de lo asombroso que puede ser su trabajo visto desde fuera. Detalles insignificantes para ellos a nosotros nos dejan boquiabiertos. Sólo hace falta que se alejen mentalmente del hoy y el aquí, que observen su disciplina desde lejos, y nos cuenten de donde vienen, a donde van, y qué están aprehendiendo por el camino. Observar el proceso científico en cámara rápida es fascinante.

Un tal Iijinca descubrió por accidente los nanotubos en 1991, en Berkeley construyen nanoradios , y Roberto nos cuenta que podrían utilizarse para construir un ascensor espacial. No dejéis de abrumarle a preguntas sobre nanociencia; el tipo es un crack.

Nanotubos y nanocomposites , por Roberto Guzmán de Villoria

Dentro de la ciencia uno de los términos de moda en los últimos años es el de “nanotecnología”. Parece que todo ha empezado a menguar y si antes teníamos “ microelectrónica”, “microfibras” o “microestructuras”, etc… ahora empezamos a hablar de “nanoelectrónica”, “nanofibras” o “nanoestructuras”, e incluso el ipod, tiene su hermano pequeño, el “ipod nano”. Sin embargo, ¿cuándo algo es realmente “nano?”.
El prefijo de origen griego “nano”( extremadamente pequeño) indica en el Sistema Internacional de Unidades un factor de 10-9. Por ello, se suele decir que algo es “nanométrico” cuando una de sus dimensiones es del orden de nanómetros, o lo que es lo mismo, mil veces más grande que un micrómetro. Con esta definición, evidentemente, el ipod nano queda realmente lejos de ser realmente “nano”

La nanociencia se define como aquella disciplina que se encarga de controlar y manipular estas nanoestruturas, algo evidentemente bastante complejo debido al pequeño tamaño con el que se trabaja. Por eso todavía se está un poco lejos de poder fabricar nanorobots que puedan circular por la sangre y manipular células como en algunas novelas de ciencia ficción. Uno de los mayores problemas para poder hacer robots de este tipo es el cómo fabricar las distintas piezas que lo componen. Lo ideal sería poder mecanizar alambres de diámetro minúsculo, pero las técnicas del mundo macroscópico en el que nos movemos no funcionan muy bien en el “nanomundo”.

Nanotubos de carbono, y el ascensor espacial
Afortunadamente, hace unos años se descubrió un material de propiedades muy interesantes para poder comenzar a trabajar: los nanotubos de carbono.

Hablar de nanotubos de carbono podría llevarnos mucho tiempo, pero en una rápida descripción son semejantes a una fibra de carbono (ambos son 100% carbono) pero de un diámetro del orden de nanómetros y longitudes que pueden alcanzar varios milímetros. Realmente son huecos, en forma de tubo, y pueden estar formados por uno o varios cilindros concéntricos como los que se representa en la siguiente imagen. Pero ¿Qué les hace tan interesantes desde el punto de vista estructural?

Aparte de sus asombrosas propiedades eléctricas (dependiendo del tipo pueden ser materiales semiconductores o conductores) y térmicas (estables hasta altas temperaturas en vacío), los nanotubos de carbono poseen unas elevadísimas propiedades mecánicas. Su rigidez y resistencia veces superiores al acero, unido a su baja densidad, los convierten en un refuerzo ideal a pequeña escala. Con un material así ya parece más viable poder hacer robots que viajen y suministren medicamentos a las células enfermas, aunque de momento hay que ser un poco menos ambicioso en el diseño y simplificar un poco.

En esta idealización de la izquierda, el posible robot está compuesto por un solo nanotubo al que se le han unido unas cadenas de péptidos para poder orientarse. Está impulsado por un motor fabricado con biomoléculas.
Los científicos de la Universidad de Rutgers estiman que para el 2020 esté funcionando.

El interés de los nanotubos de carbono no se quedan sólo en dispositivos miniatura. Sería una pena no aprovechar sus propiedades a escala macroscópica, e incluso ir más allá y hacer construcciones realmente grandes que sin un material tan resistente no fueran posibles. Y eso mismo debió pensar Bradley Edwards cuando comenzó a estudiar la viabilidad de un ascensor espacial . Lo que comenzó siendo un proyecto para la el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA (NIAC), se ha convertido en una de los mayores retos de la ingeniería de los últimos años. Aunque en un principio parece de ciencia ficción, Arthur C.Clarke ya hablaba de ello en su novela “Fuentes del Paraíso”, no es tan aventurado como en un principio pueda parecer.

La primera ventaja es que sería más rentable que utilizar una lanzadera. Ahora mismo cada kilo que se manda al espacio sale a unos 34000 € frente a los 340 € que costaría con el ascensor espacial. Los astronautas se evitarían todos los problemas que sufren al acelerar y sobre todo al reducir la velocidad para entrar en la atmósfera, y evidentemente, al ser mucho más barato y seguro, ir al espacio sería casi tan sencillo como pulsar el botón del ascensor. Aunque realmente, todavía queda mucho por andar.

El mayor reto está en cómo hacer un cable lo suficientemente resistente para que se pueda extender una longitud de 10 000 Km sin romperse. Y es ahí donde entran los materiales compuestos de nanotubos de carbono. Debido a sus altísimas propiedades mecánicas, se podría fabricar una fibra compuesta por estos diminutos tubos. Ya se han hecho algunos intentos y en los dos últimos años bastante prometedores, aunque aún lejos de la resistencia y rigidez requerida. La industria aeroespacial está muy interesada en cualquier avance en nanocomposites y por ello han lanzado un concurso, que finaliza en 2010, para animar a los investigadores a desarrollar un cable que cumpla los requerimientos para el ascensor espacial. Aunque no tiene porqué tener nanotubos, recomiendan a los participantes que los utilicen en sus investigaciones. El premio de este año , 600 000 € subvencionados por la NASA, aunque cada año sube la cantidad de dinero así como los requisitos a cumplir.

Arte nanoscópico
Al igual que la industria aeroespacial, las empresas aeronaúticas también están muy interesadas en los nanotubos de carbono. En el departamento de Aero&Astro utilizamos este refuerzo para añadírselo a materiales utilizados en aviación, como son resinas de muy baja viscosidad y fibra de carbono de altas prestaciones. Tengo la suerte de poder trabajar y fabricar estructuras tan bonitas como estas (http://www.nanobliss.com/).
Cada cubito de la siguiente figura, está compuesto por millones de nanotubos de carbono, que son esa especie franjas que se ven en la segunda imagen.

Uno de los principales inconvenientes de los nanotubos de carbono en la actualidad es su elevado coste. Afortunadamente los precios se están abaratando ya que los componentes necesarios para la fabricación de los nanotubos no son nada caros (básicamente no son más que un poco de catalizador metálico e hidrocarburos). Para concluir, hay que destacar que en este caso España no tiene nada que envidiar a otros países y ya hay empresas que están empezando a apostar por la nanotecnología y los materiales nanocompuestos.