El de las nanomentiras y la densidad de datos.

Siempre ando metiéndome con los políticos, en este muestro como los científicos tampoco son (¿somos?) trigo limpio.

Voy a utilizar prefijos un poco raros, básicamente, un nano-algo es la milmillonésima parte de algo, un giga-algo es mil millones de algos y un tera-algo es un billón de algos.

Durante la primera década del siglo XXI la nanociencia ha salido al mercado y pequeñas cosillas, como los nanotubos de carbono, átomos de carbono unidos en forma de tubo con un diámetro de unos pocos nanometros, pueden ser fabricados, manipulados y vendidos. La tecnología basada en esta ciencia es, evidentemente, llamada nanotecnología. El prefijo nano- se ha convertido en la comunidad científica y empresas tecnológicas lo que las punto.com significaron para la economía. Una forma de negocio que nos sacaría de pobres. Parece que se exageró un poquillo, unas pequeñas mentiras piadosas para conseguir fondos o para dotar a un producto de una aureola de tecnología punta. El prefijo fue usado para captar la atención, aunque algunas veces los productos vendidos o investigados poco tenían de nano-escala. Quizá, sólo un desbordante optimismo.

Sin duda, el nanomundo es increíble e inevitable. En él, la fuerza de nuestro mundo, la gravedad, se hace invisible; y otras fuerzas aparecen como salidas de la nada, la magia de la mecánica cuántica dejándose ver. Renunciar a este mundo significaría perder una escala de tamaño fundamental para interactuar con los átomos de tú a tú. La tecnología actual juega con una copia del mundo sin detalles, con puntos muy gordos; descubrir este pequeño mundo no solo conlleva multitud de nuevas posibilidades sino multitud de retos desafiantes. Os pongo un ejemplo para que veáis como las cosas son diferentes cuando te acercas a ellas. Cuando estás a 3 metros de la tele LCD, ves una imagen continua, pero si te vas a acercando a ella, empiezas a apreciar ligeros huecos, hasta que llegados un momento, dejas de ver la imagen completa y empiezas a ver puntos pequeños y separados los unos de los otros, cada uno de un color diferente. Este cambio, que para una tele LCD puede venir cuando te acercas a 10 cm, quizá 5, para la naturaleza, lo vemos cuando nos acercamos a las cosas una decenas de nanometros. Debo decir, que cuando me explicaron estas cosas en la escuela, me resulto escalofriante. Hasta las botellas están hechas de átomos…  ¿cómo es que no se escapa el agua si entre dos átomos hay un hueco? ¿Es que el agua también esta hecha de átomos? ¿Todo está hecho de átomos? ¡Qué desilusión!

Richard Feynman fue uno de los mejores físicos del siglo XX y uno de los creadores de sombras. En una charla histórica en el instituto de tecnología de California, este señor hizo ver a sus colegas que abajo del todo, hay un espacio enorme para ser utilizado. Durante este discurso, Feynman lazó varios retos, uno de ellos, sería escribir toda la enciclopedia británica en la cabeza de un alfiler. Teniendo en cuenta que esta enciclopedia posee unos 300 millones de caracteres, cada carácter necesita un byte, y cada byte 8 puntos donde guardar un 1 o un 0, lo que se denomina bit; y que la cabeza de un alfiler tiene unas 0.003 puladas cuadradas, obtenemos que la “densidad de Feynman” es 800,000,000,000 bpsi (0.8 Tbits por pulgada cuadrada). La densidad de la información es una de esas cosas que los nanocientificos (que no son científicos pequeños, sino que trabajan en la nanociencia) claman como aplicación de la nanotecnología.

Medio	Densidad de datos (Gb/in2)
RAMAC	0.000002
CD	0.9
DVD	2.2
Blue-ray	12.5
HDD 3TB (3.5-inch)	347
HDD 750GB (2.5-inch)	560
Densidad de Feynman	800
Nanomaterial	10000

Hoy, podemos encontrar discos duros cuya densidad de datos sea la mitad que este valor con la misma tecnología (o casi) que hace 50 años, cuando un disco duro de 1 TB podría ocupar varios edificios. El primer ordenador comercial, RAMAC, de IBM tenía una densidad de datos de 2000 bpsi, con lo que desde el primero hasta el actual, la cosa ha mejorado unas 280 millones de veces. Para tener un centímetro cuadrado del más moderno disco duro, deberíamos tener unos 28000 metros cuadrados del original, unos 4 o 5 campos de fútbol. Añadir que 5 MB costaban 50000$ de la época, se deja al lector (¡siempre quise decir esto!) que haga el cálculo de cuanto valdría su reproductor mp3. Para el lector avanzado, aquí puede encontrar unas fotos bonicas e interesante información.

Un disco duro de los de antes

Un disco duro de los de ahora

Un material magnético orientado en dirección norte o sur, es lo que en nuestros actuales discos duros de un 1 o un 0. El problema de este sistema es que si junto dos de estas unidades de información mucho, corro el peligro alguno de estas dos unidades sufra un cambio inducido por la unidad vecina que altere la información. Coge dos imanes de tu frigo y verás que si los juntas mucho ellos hacen cosas por su cuenta sin preguntarte a ti. Esto sería desastroso para guardar información. El límite teórico del almacenamiento magnético es 1Tbpsi. Por lo tanto, si queremos tener discos duros de mayor densidad, deberemos cambiar a una tecnología con una resolución menor, y es ahí donde la nanotecnología puede dar un salto importante. También, me parece oportuno destacar que esta nueva tecnología tendrá un margen de mejora mucho menor. A día de hoy, el material más denso es de unos 10Tbpsi. En el mejor de los casos, pudiendo guardar en un átomo un bit de información, esta mejora supondría un diminuto avance si comparamos el avance desde el primer disco duro magnético hasta el último. En conclusión, la inversión podría ser mucho más difícil de amortizar.

Respecto a la otra milagrosa utilidad de la nanotecnología, la cura del cancer, el problema es mucho mayor. Los nanomedicamentos son tóxicos, te curan el cancer para después matarte ellos. Las agencias de salud de los países más investigadores (seguridad para proyectos de la EU) en este campo ya están alertadas de los posibles riesgos para la salud de estos productos.

Así, que las cosas que lleven el prefijo nano no tienen porque ser más alucinantes que el resto de cosas que no lo lleven. Un largo camino de éxitos y fracasos está por recorrer, veamos que podemos hacer abajo del todo.