{"id":231,"date":"2010-05-04T15:04:17","date_gmt":"2010-05-04T18:04:17","guid":{"rendered":"http:\/\/www.revistanyt.com.ar\/?p=231"},"modified":"2012-02-03T02:42:40","modified_gmt":"2012-02-03T02:42:40","slug":"entrevista-a-los-fisicos-alex-fainstein-y-nicolas-tognalli","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/entrevista-a-los-fisicos-alex-fainstein-y-nicolas-tognalli\/","title":{"rendered":"Entrevista a los F\u00edsicos Alex Fainstein y Nicol\u00e1s Tognalli"},"content":{"rendered":"

Por Laura Garc\u00eda. <\/span>Agencia CyTA-Instituto Leloir \/ \u00c1rea de Divulgaci\u00f3n GIyANN-CNEA. <\/span> <\/strong><\/p>\n

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Primero, la atracci\u00f3n fue por el mundo de la f\u00edsica. M\u00e1s adelante, <\/span>los atrap\u00f3 el universo de la nanociencia. En la actualidad, forman parte de la comunidad cient\u00edfica de la Argentina que se dedica a investigar y dise\u00f1ar materiales en una escala de pocos nan\u00f3metros (un nan\u00f3metro es la millon\u00e9sima parte de un mil\u00edmetro).<\/p>\n

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Alex Fainstein, oriundo de la ciudad de Bariloche, es investigador de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica (CNEA) y del Consejo Nacional de Investigaciones Cient\u00edficas y T\u00e9cnicas (CONICET). Egresado y docente del Instituto Balseiro, hoy es uno de sus vicedirectores. Adem\u00e1s, realiz\u00f3 dos posdoctados en Francia y Alemania. Su coequiper en esta entrevista y en el laboratorio, Nicol\u00e1s Tognalli, naci\u00f3 en la ciudad santafesina de Sunchales. Hizo su licenciatura y doctorado en el Instituto Balseiro y es investigador del CONICET.<\/p>\n

\"fisicos-cab\"<\/p>\n

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Ambos forman parte del equipo del \u201cLaboratorio de propiedades \u00f3pticas\u201d del Centro At\u00f3mico Bariloche. En esta nota, cuentan c\u00f3mo es trabajar en este campo y dan ejemplos concretos, como el desarrollo de nanobiosensores de glucosa y pesticidas. Adem\u00e1s, entre otros temas, opinan sobre el futuro de la nanociencia.<\/p>\n

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En el campo de la nanociencia y la nanotecnolog\u00eda se manipula la materia a peque\u00f1\u00edsima escala, \u00bfqu\u00e9 significa esto? <\/strong><\/p>\n

Fainstein:<\/strong> Significa que el ser humano ha aprendido a desarrollar t\u00e9cnicas que le permiten armar materiales de pocos nan\u00f3metros. Un nan\u00f3metro son diez Angstroms, entre cinco y diez \u00e1tomos. El ser humano, como si tuviese una mano muy chiquitita, ha aprendido a agarrar todos esos \u00e1tomos y a ordenarlos por dise\u00f1o. Por ejemplo, en vez de la estructura del silicio que dicta la naturaleza, uno puede disponer una capa de silicio, luego otra capa de silicio, despu\u00e9s otra de germanio y luego otra de silicio. Recordemos que el silicio es el material indispensable entre otras cosas para sensores de infrarrojo mientras que el germanio es el material b\u00e1sico y universal de la electr\u00f3nica. El punto es que se puede armar el s\u00e1ndwich o la forma que se le ocurra en tres dimensiones: una estructura esf\u00e9rica, plana, rectangular\u2026 La forma tambi\u00e9n influye en las propiedades de un material. Es casi como ser un gran dise\u00f1ador a peque\u00f1a escala.<\/p>\n

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\u00bfPor qu\u00e9 cambian las propiedades en la escala nanom\u00e9trica?<\/strong><\/p>\n

Tognalli:<\/strong> A escala nanom\u00e9trica, las propiedades de los materiales cambian mucho sobre todo porque un gran porcentaje de sus \u00e1tomos est\u00e1n colocados en la superficie. Es decir, cuando la relaci\u00f3n de \u00e1tomos de superficie sobre la de volumen es grande, las propiedades de los materiales comienzan a cambiar. En una part\u00edcula de oro de cinco nan\u00f3metros de di\u00e1metro, la mitad de los \u00e1tomos est\u00e1n en su superficie y la otra mitad en el carozo de la part\u00edcula. Por ejemplo, un anillo de oro se ve dorado en una alianza, pero si hacemos nanoesferas de oro de 20 nan\u00f3metros se ve rojizo y si las achicamos a\u00fan m\u00e1s se ven azules. Esto se conoce desde la Antig\u00fcedad, y se usaba para fabricar vidrios con diferentes colores para las catedrales. Pero reci\u00e9n en los \u00faltimos 20 a\u00f1os se han desarrollado los instrumentos necesarios para poder caracterizar y ver la materia en esta escala.<\/p>\n

F:<\/strong> Para entender qu\u00e9 ocurre con la materia en la nanoescala, se puede pensar en ciertos ciertos instrumentos que tienen una caja, como el viol\u00edn. El tama\u00f1o de su caja determina en qu\u00e9 tonos puede vibrar. En otras palabras, ese tama\u00f1o influye en la frecuencia de resonancia. As\u00ed, el viol\u00edn es m\u00e1s agudo que un contrabajo por el tama\u00f1o de la caja. En la materia, el equivalente de frecuencia de resonancia est\u00e1 vinculado a las propiedades de los electrones. Seg\u00fan la f\u00edsica cu\u00e1ntica, los electrones son part\u00edculas y tambi\u00e9n ondas. En tama\u00f1os nanom\u00e9tricos, las frecuencias con las cuales pueden resonar los electrones se pueden cambiar. Eso hace que las propiedades electr\u00f3nicas, que son las que definen el modo en que interact\u00faa y se forma la materia, est\u00e9n determinadas por las resonancias de los electrones. Al cambiar el tama\u00f1o, cambian la resonancia.<\/p>\n

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\u00bfPueden dar ejemplos de c\u00f3mo la nanotecnolog\u00eda est\u00e1 revolucionando el mundo de los materiales?<\/strong><\/p>\n

F:<\/strong> Es una pregunta muy amplia, porque la nanociencia y la nanotecnolog\u00eda impactan en \u00e1reas muy diferentes. Si pensamos en la electr\u00f3nica, en sus inicios la radio llevaba unos pocos transistores, mientras que ahora el chip de una computadora tiene millones de transistores en una simple placa electr\u00f3nica de un cent\u00edmetro cuadrado. Los componentes se miniaturizaron much\u00edsimo. Y la tendencia es que las propiedades en las que funciona esa electr\u00f3nica comienzan a estar caracterizadas por la nanociencia y la nanotecnolog\u00eda. Eso va a generar un impacto tremendo.<\/p>\n

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Adem\u00e1s del campo de la miniaturizaci\u00f3n de la electr\u00f3nica, hay mucho inter\u00e9s en las potenciales aplicaciones en la salud\u2026<\/strong><\/p>\n

<\/span>F:<\/strong> S\u00ed, en la medicina hay diversas aplicaciones potenciales. Por ejemplo, existen mecanismos por los cuales uno puede armar un sensor que detecta alg\u00fan tipo de prote\u00edna o componente qu\u00edmico que resulta que es relevante para un an\u00e1lisis cl\u00ednico. Una de las panaceas del \u00e1rea \u201cnano\u201d en biolog\u00eda y medicina es armar un chip con miles de sensores que medir\u00edan determinados par\u00e1metros en una persona. Para que eso ocurra, tiene que ser un chip muy chico, ser espec\u00edfico de determinadas prote\u00ednas y emitir una se\u00f1al que se pueda detectar desde afuera del cuerpo.<\/p>\n

T:<\/strong> A nivel mundial, la cantidad de compa\u00f1\u00edas que comercializan productos con componentes relacionados con la nanotecnolog\u00eda creci\u00f3 a decenas de miles en los \u00faltimos a\u00f1os. Las previsiones indican que va a ser un \u00e1rea que se va a ir potenciando cada vez m\u00e1s. En ese contexto, nuestro grupo trabaja en el desarrollo de nuevos nanobiosensores que permitan medir y monitorear el uso de pesticidas, generando herramientas para cuantificar el impacto en la sociedad.<\/p>\n

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\u00bfEn qu\u00e9 consiste ese nanobiosensor para detectar pesticidas?<\/strong><\/p>\n

<\/span>T:<\/strong> En 2009, el Instituto Balseiro realiz\u00f3 un concurso en el que se llam\u00f3 a presentar ideas de empresas con base tecnol\u00f3gica. Presentamos un plan de negocios para generar una empresa basada en la aplicaci\u00f3n de los conocimientos que estuvimos desarrollando en los \u00faltimos siete a\u00f1os en nanociencia. Nuestro proyecto para desarrollar sensores que poseen componentes en la nanoescala obtuvo el primero premio. Ahora estamos tratando de desarrollar los sensores dentro de este proyecto en conjunto con distintos equipos de qu\u00edmicos y f\u00edsicos del pa\u00eds que trabajan en distintas universidades, la CNEA, el CONICET y el INTA.<\/p>\n

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\u00bfEn qu\u00e9 etapa est\u00e1 ese proyecto?<\/strong><\/p>\n

T:<\/strong> El objetivo a mediano plazo es pasar de los conocimientos desarrollados en el laboratorio a un prototipo, que podr\u00eda ser de gran utilidad para el INTA. Al mismo tiempo, el desarrollo de un prototipo nos permitir\u00eda seguir dando los pasos necesarios para hacer una empresa de base tecnol\u00f3gica.<\/p>\n

F:<\/strong> La meta es desarrollar una nanoestructura que amplifique una se\u00f1al que podamos detectar. Y que incluya un componente molecular capaz de fijar la mol\u00e9cula que queremos detectar de manera espec\u00edfica y \u00fanica. Un ejemplo es el glifosato, una mol\u00e9cula tremendamente importante que se utiliza en la producci\u00f3n de soja. En estos \u00faltimos seis a\u00f1os hemos desarrollado conocimiento para hacer estas nanoestructuras y \u201cpegar\u201d mol\u00e9culas y poder traducir esto en se\u00f1ales \u00f3pticas y el\u00e9ctricas. Ahora debemos enfocarnos en la detecci\u00f3n de pesticidas.<\/p>\n

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\u00bfCu\u00e1l ser\u00eda la ventaja de este nanobiosensor? <\/strong><\/p>\n

T:<\/strong> Los requerimientos que una instituci\u00f3n como INTA tiene para la detecci\u00f3n de agroqu\u00edmicos es que necesita tener una herramienta masiva. En la actualidad, se utilizan equipos muy costosos de detecci\u00f3n de agroqu\u00edmicos y en la Argentina hay un n\u00famero reducido. Por lo tanto, un sensor que pueda masificar el monitoreo a nivel regional ser\u00eda de gran inter\u00e9s para generar programas de buen uso de agroqu\u00edmicos.<\/p>\n

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Mencionaron que este proyecto se bas\u00f3 en la investigaci\u00f3n desarrollada en a\u00f1os previos, \u00bfen qu\u00e9 consisti\u00f3?<\/strong><\/p>\n

T:<\/strong> Hicimos un nanobiosensor de glucosa. Fue una prueba de concepto de que podemos desarrollar un sensor <\/span>en la nanoescala y que reacciona ante una mol\u00e9cula, en este caso la glucosa. <\/span>Fue desarrollado en la red de nanociencia de Argentina, involucrando a un grupo de la UBA y nuestro grupo en Bariloche. Hubo varios pasos, entre ellos el estudio de una mol\u00e9cula que se llama REDOX, porque tiene la capacidad de tomar y dar un electr\u00f3n y que utilizamos como un \u201ccable molecular\u201d. Una vez que entendimos c\u00f3mo funcionaba y c\u00f3mo pod\u00edamos utilizarla \u00f3pticamente, la ensamblamos sobre nanoestructuras met\u00e1licas que amplificaban la se\u00f1al, es decir, usamos nanopart\u00edculas de oro que funcionaban como unas lupas muy particulares. Finalmente, ensamblamos todo junto con una enzima que responde a la presencia de glucosa y nuestro nanosensor comenz\u00f3 a funcionar.<\/p>\n

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\u00bfEste nanobiosensor de glucosa puede pasar a una etapa de transferencia tecnol\u00f3gica?<\/strong><\/p>\n

F:<\/strong> No, el detector de glucosa fue un caballito de batalla para demostrar que pod\u00edamos desarrollar un nanobiosensor. Pero los detectores de glucosa ya existen en el mercado, de tal manera que no ser\u00eda un camino inteligente competir en este campo. Pero aprendimos cu\u00e1les eran las etapas necesarias y ahora queremos enfocarnos en mol\u00e9culas que son cr\u00edticas en la producci\u00f3n argentina y que no est\u00e9n a\u00fan desarrollados en el mundo. Hay grupos que est\u00e1n tratando de hacer detectores de pesticidas, pero es un \u00e1rea de extrema actividad y virgen. La Argentina tiene un gran inter\u00e9s por sus posibles aplicaciones.<\/p>\n

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En su laboratorio tambi\u00e9n est\u00e1n desarrollando nanomateriales relacionados con los sonidos, \u00bfen qu\u00e9 consiste ese proyecto?<\/strong><\/p>\n

F:<\/strong> La idea es fabricar nanomateriales que emitan un sonido de muy alta frecuencia. \u00bfPara qu\u00e9 se podr\u00eda usar? Por ejemplo, para hacer variaciones de corrientes el\u00e9ctrica o de luz en muy altas frecuencias, algo que permitir\u00eda que la velocidad de las telecomunicaciones fueran much\u00edsimo m\u00e1s r\u00e1pidas. Uno de los objetivos a nivel mundial es lograr la fabricaci\u00f3n de este hipersonido, pero que sea el equivalente a un \u201cl\u00e1ser de sonido\u201d, que es algo que emitir\u00eda en una \u00fanica frecuencia y en una \u00fanica direcci\u00f3n. Eso no existe todav\u00eda. Al igual que el l\u00e1ser ha revolucionado la sociedad con sus diferentes aplicaciones, se imaginan muchas aplicaciones del \u201cl\u00e1ser de sonido\u201d. Esto es m\u00e1s ciencia que tecnolog\u00eda, y hay mucho conocimiento para generar.<\/p>\n

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\u00bfCu\u00e1les son los riesgos de trabajar en nanociencia?<\/strong><\/p>\n

F:<\/strong> Hay ciertas \u00e1reas donde no son peligrosos, como al trabajar con materiales semiconductores. Cuando uno maneja las muestras, son pedazos grandes que no son contaminantes. Ahora, con respecto al manejo de part\u00edculas de tama\u00f1o nanom\u00e9trico o nanopart\u00edculas, es un \u00e1rea donde hay algunos riesgos conocidos y otros no. Ante eso, lo que uno hace <\/span>es trabajar con los mismos recaudos que en un laboratorio de qu\u00edmica.<\/p>\n

T:<\/strong> Los nanomateriales est\u00e1n en la naturaleza mucho antes que los microscopios que ahora nos permiten observarlos. Antes contaba que las catedrales tienen desde hace 500 a\u00f1os nanopart\u00edculas de oro y nadie se preocupaba, pero ahora la capacidad que tenemos de observar estos materiales hace que nos preguntemos sobre cu\u00e1les son los riesgos de manipular este tipo de materiales para as\u00ed tener los cuidados necesarios.<\/p>\n

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\u00bfC\u00f3mo ven el desarrollo de la nanotecnolog\u00eda dentro de 20 a\u00f1os?<\/strong><\/p>\n

F:<\/strong> Yo lo veo ya jubilado (risas). Pero uno pecar\u00eda de inocente, porque hace 15 a\u00f1os qui\u00e9n hubiera pensado que pasar\u00eda lo que pas\u00f3 con los ipods o incluso con los celulares. En 15 o 20 a\u00f1os, las aplicaciones que son so\u00f1adas en nanotecnolog\u00eda van a ser realidad y van a ser habituales para la sociedad. No es loco pensar que de ac\u00e1 a 20 a\u00f1os cuando uno vaya al m\u00e9dico le den una pastilla con componentes electr\u00f3nicos, que uno se la tome y que se vaya a su casa. Y que el m\u00e9dico reciba los resultados de an\u00e1lisis qu\u00edmicos durante todo el d\u00eda. No es descabellado. Muchas cosas que ahora nos sorprenden ya no nos van a sorprender m\u00e1s, nos vamos a sorprender por otras cosas.<\/p>\n

T:<\/strong> Muchos productos que nos rodean van a tener alguna componente o alguna parte relacionada con la nanotecnolog\u00eda. Me parece que las aplicaciones en salud son uno de los puntos fuertes en los que se esperan resultados. Otras \u00e1reas son la cosm\u00e9tica y la remediaci\u00f3n de ambientes contaminados. En esas \u00e1reas esperamos que haya un gran impacto en el futuro.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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