Nanotecnología e industria argentina

Nanotecnología e industria argentina

Por Daniel Lupi

La nanotecnología puede brindar soluciones a necesidades sociales urgentes como el ahorro energético y la purificación de aguas. Es función del Estado crear las condiciones para su desarrollo, aumentando así el grado de independencia tecnológica y soberanía en las decisiones.
 
Ingeniero. Presidente de la Fundación Argentina de Nanotecnología (FAN)


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La crisis financiera global afecta fuertemente la competitividad de todas las industrias, generando excedentes en las principales economías del mundo que son comercializados en nuestros países a precios sin un real correlato con sus costos de producción.

Además de las lógicas medidas macroeconómicas necesarias para evitar la destrucción de nuestras industrias, se hace imprescindible potenciar las acciones en todos los campos de la innovación y el aprovechamiento de nuestra reconocida capacidad en ciencia y técnica para sostener e incrementar la competitividad industrial.

La Argentina se ha caracterizado históricamente por su espíritu emprendedor y por la calidad de sus universidades y es en este marco donde la nanotecnología aparece como un nuevo paradigma para mejorar la innovación y la competitividad en sus empresas.

Cada vez se toma más conciencia de que la nanotecnología actúa como un “potenciador” de otras tecnologías en general más tradicionales y que por lo tanto su aplicación y desarrollo en nuestro país se debe esperar principalmente en las áreas donde tenemos una tradición productora, tales como agroalimentos, metalmecánica y salud, entre otras.

Nanotecnología

La tendencia mundial hacia la miniaturización tiene hoy uno de sus máximos exponentes en los potentes teléfonos celulares inteligentes, que utilizan millones de transistores de dimensiones nanométricas en un mundo digital al servicio de las comunicaciones cotidianas.

Esta tendencia tiene su correlato en los materiales y dispositivos vinculados, donde ahora la clave es la nanotecnología, término abarcador de un conjunto muy grande de tecnologías que tienen como común denominador el trabajar en torno a dimensiones de una millonésima del milímetro.

Surge inmediatamente la pregunta de por qué resulta tan importante y diferenciador el trabajar en estas dimensiones. Se trata de un punto donde los efectos cuánticos son más evidentes, un punto donde los materiales comienzan a presentar propiedades no imaginables en las dimensiones macroscópicas en que los conocemos habitualmente, por ejemplo el oro en esas dimensiones puede tener otros colores como rojo, verde o aun azul, y puede, a medida que se aglutina con otras partículas de oro, ir cambiando de color en función de ese fenómeno.

El trabajar en estas dimensiones permite pensar en función de elementos que pueden interactuar con moléculas, células y penetrar en espacios intercelulares, medicamentos que puedan ser dirigidos al tumor y no a los tejidos que lo rodean.

Dicen que Dios creó los materiales y el diablo la superficie, porque los fenómenos de superficie son los principales actores en la química que nos rodea. Pensemos en la corrosión que destruye el sólido acero o en la dureza que se logra con templados en herramientas y partes industriales. Imaginemos la potencia de estas reacciones físico-químicas si consideramos que unos pocos gramos de un material fraccionado en tamaño nanométrico puede tener la superficie de una cancha de fútbol y por lo tanto una capacidad de reacción química inmensa.

Así, por ejemplo, los gases contaminantes de una combustión incompleta de los automóviles pueden reaccionar dentro de un moderno catalizador en el escape de los mismos, impidiendo su liberación a la atmósfera.

La utilización de nanopartículas viene de larga data. Ya en el siglo V y en la Edad Media se utilizaban nanopartículas de oro y plata para obtener colores cambiantes en vasos de cristal y en vidrieras de catedrales; se trataba de procesos cuasi accidentales y donde la alquimia y la magia se entrelazaban con la artesanía.

Es a partir de la invención del llamado “microscopio de efecto túnel”, a mediados de los años ’80, que la nanotecnología es objeto de estudio y análisis particular permitiendo a muchos investigadores reenfocar su actividad o identificar nuevas aplicaciones de sus conocimientos en esta nueva “ciencia”.

Por sus características no hay campo de la técnica que no se vea afectado por la nanotecnología: desde la electrónica hasta los materiales, desde la medicina hasta la biología, y por supuesto, la industria comienza a ser parte del camino lógico de llegada a nuestra sociedad.

La multimillonaria inversión en investigación básica de los países denominados desarrollados, realizada desde comienzos de la década anterior, es un claro indicador de una hoja de ruta de gran importancia económica de aquellos que “no dan puntada sin hilo”. También, como era de esperar, son las grandes corporaciones, teniendo a la vista el panorama tecno-económico mundial y toda la capacidad para el escalado industrial e inserción en los mercados, quienes primero han ocupado lugares preponderantes en el campo nanotecnológico.

La cadena de valor nano

Las características particulares que definen la cadena de valor de la nanotecnología hacen que sea una tecnología disruptiva y revolucionaria pero que en casi todos los casos lleva a modificaciones evolutivas en los productos existentes y no nuevos “nanoproductos”.
Brevemente podemos decir que, al principio de la cadena de valor, están los nanomateriales (nanopartículas, nanotubos, nanofilms, etc.) que en general serán de producción masiva y, por efecto de la “comoditización”, de costos progresivamente descendentes con el tiempo. Las grandes empresas multinacionales, en su mayoría químicas, seguirán reinando en esta área.

Luego encontramos los “nanointermediarios”: son los materiales y productos creados a partir de la utilización de los nanomateriales del eslabón anterior. Aquí podremos encontrar los productores de pinturas con nanopartículas, materiales plásticos con cargas de nanoarcillas para autopartes y piezas de uso automotriz, etc. Es en este etapa donde, sin duda, están las mayores posibilidades para nuestra industria local.

Por último, al final de la cadena de valor encontramos los productos cotidianos mejorados por el empleo de los nanointermediarios: automóviles más livianos, raquetas súper resistentes, pantalones que no se manchan, remeras que repelen mosquitos, dispositivos médicos que resultan bactericidas, tubos de petróleo que no requieren lubricación, etcétera.

Esta descripción, si bien limitada, permite analizar dónde insertarse como industria nacional y dónde poner el acento en la investigación aplicada y generar plataformas de trabajo con expectativas ciertas de éxito.

Los impulsores de la demanda en nanotecnología

Veamos de modo simplificado cómo se está concretando esta incorporación de la nanotecnología en la industria en otros países; hay al menos tres casos típicos en torno al juego oferta/demanda:

1) La industria como impulsor desde la demanda.

2) Un “demandante privilegiado” como orientador y focalizador de la oferta.

3) El sistema de ciencia y técnica como impulsor desde la oferta.

En el primer caso, es decir la industria como impulsor desde la oferta y la demanda, sólo se da en un contexto de grandes empresas con liderazgo mundial tales como la de las telecomunicaciones, la automotriz o la aeroespacial para el caso europeo o norteamericano.

Estas grandes empresas multinacionales reciben con beneplácito la oferta de nanointermediarios, nano-recubrimientos o microcomputadoras y microsistemas en un chip, dando así lugar a que los fabricantes financien sus propios desarrollos para mantener actualizadas sus ofertas creando así un círculo virtuoso entre empresas que ofertan y otras que demandan en la carrera tecnológica.

Un segundo mecanismo de impulso, que denominamos del “demandante privilegiado”, surge naturalmente cuando se identifican los diferentes beneficios socioeconómicos a los que la nanotecnología puede contribuir, para los que se requiere la aparición de un producto o un servicio concreto y que apunten a solucionar algún problema del país o la región.

Para nuestro país el tema energético o del petróleo o de la microelectrónica, o del tratamiento del agua, entre otros, deberían dar origen a la aparición de un “demandante privilegiado” que lo financie fuera de las llamadas reglas del mercado.

En el caso de Estados Unidos ese rol lo juegan agencias gubernamentales de alto nivel como el Departamento de Energía o el Departamento de Defensa, o en Europa las agencias alemanas de apoyo y financiamiento a pymes que ingresan en la nanotecnología o los programas comunitarios para la creación de plataformas tecnológicas en la región con la obligatoriedad de asociación público-privada.

Un ejemplo de la capacidad de orientación de la oferta del Departamento de Defensa se evidencia en programas como el denominado “Instituto de Nanotecnologías para el Soldado” que se estableció en el prestigioso MIT de Boston, para investigar aplicaciones militares de la nanotecnología. Lo que derivó inmediatamente en el desarrollo de nano-textiles y de nano-vendajes para las fuerzas aéreas y navales de ese país.

Existen otros ejemplos interesantes para su consideración como es el caso de la creación de una importantísima industria de los recubrimientos nano-estructurados en China cuando el estadio olímpico de Beijing necesitó un recubrimiento nanotecnológico con propiedades fungicidas y de alta resistencia a la suciedad y el Estado generó la oferta local.

Por último, en el tercer caso es el Estado a través de su sistema de ciencia y técnica quien debe actuar como orientador y focalizador de la oferta, amortiguando la tendencia de los investigadores a elegir sus propias áreas de trabajo independientemente de las necesidades de la sociedad, lo que lleva a una fragmentación de la investigación que no se relaciona en ningún momento con la comercialización o el acceso al mercado o las necesidades locales.

La aproximación tradicional donde el mercado “decide” nos dice que el sistema de ciencia y técnica forma el personal con el mejor nivel haciendo buena ciencia, y que la aplicación de los conocimientos a un producto le corresponde al empresario. Esta afirmación es tan teórica como el libre mercado y sólo nos puede conducir involuntariamente a investigar para las grandes empresas multinacionales que sí puedan interpretar nuestros papers y ocultar los resultados a nuestras empresas en una maraña de originalidad del trabajo y juicio de pares.

Sin duda es el Estado quien debe identificar las oportunidades de la nanotecnología para nuestra sociedad y seguir la secuencia lógica de apoyo y formación de recursos humanos en el área, incentivando redes de colaboración entre investigadores del país y la región, creando una masa crítica de expertos en el tema para luego promover la creación de plataformas de vinculación entre empresas e investigadores.

La Argentina y la nanotecnología

En la Argentina este camino se inició en el año 2003, cuando unos pocos grupos de investigación se encuadraban en la nanotecnología. La entonces denominada Secretaría de Ciencia y Tecnología (SECyT) convoca la creación de Redes en Nanociencias y Nanotecnologías por considerarlas áreas de vacancias. Desde el 2007 al 2011 se financian cuatro redes en temas que van desde los materiales nanoestructurados hasta sistemas microelectromecánicos (MEMS); sin duda se creó entonces la masa crítica de esta actividad en la Argentina.

Posteriormente se crea el Centro Argentino Brasilero de Nanotecnología que con la realización de múltiples talleres y escuelas vinculó el accionar de ambos países en el tema.

Esta evolución continuada fue sin duda una oportunidad para la Argentina industrial. El gobierno, a través de la SECyT primero, y del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva (MINCyT) después, definió en el 2005 a la nanotecnología junto con las TICs y la biotecnología como las tres áreas estratégicas para nuestro país.

Esta definición fue acompañada por fuertes inversiones (FSNano 2010 con cerca de 20 millones de dólares) en plataformas nanotecnológicas que impulsaron la conformación de consorcios universidad-empresa y que cubrieron áreas temáticas muy amplias, como “Plataforma para la producción de tecnología electrónica de alta complejidad”, “Plataforma tecnológica de circuitos integrados y encapsulados para iluminación más eficiente” y “Plataforma de nanosensores y bio-nanoinsumos para diagnóstico POC (punto de cuidado) de enfermedades infecciosas”, “Clúster nanotecnológico, diseño, caracterización y obtención de nanomateriales y superficies” y “Nanotecnología para textiles funcionales”, y otros como los que aplican “nanoarcillas, materiales nanoestructurados en recubrimientos de alta dureza y núcleos magnéticos de alta eficiencia”.

También podemos mencionar el recientemente iniciado “Proyecto de competitividad y empleo de las pymes mediante la nanotecnología” con la Unión Europea por un monto de cerca de 19 millones de euros, donde participan gran cantidad de laboratorios de la Argentina, aplicando el impulso de la cooperación internacional en una acción ad-hoc para la difusión de la nanotecnología y la creación de nuevas empresas nano en la Argentina.

La Fundación Argentina de Nanotecnología

Por último y cubriendo un aspecto crítico como es el de la inversión de riesgo y la divulgación de la nanotecnología en la industria y la sociedad en su conjunto, se crea la Fundación Argentina de Nanotecnología (FAN) con el MINCyT como socio fundador.

En un mundo en crisis pocos creen en la I+D para salir de ella, por lo que sabiendo que el aprendizaje es uno de los factores de la creación de demanda es que la FAN apunta al aumento de la competitividad de las empresas argentinas a través de difusión y creación de valor a partir de la micro y nanotecnología. Y lo hace con un conjunto de herramientas creadas de acuerdo con nuestra idiosincrasia y que complementan las acciones del MINCyT.

Las actividades de la FAN incluyen: Encuentros “Nanotecnología para la Industria y la Sociedad” en distintas comunidades empresarias de nuestro territorio; la realización del programa “Nanotecnólogos por un día” donde estudiantes secundarios comparten un día con los mejores investigadores y en los más modernos laboratorios de nuestro país; la edición y distribución de la publicación Quién es Quién en Nanotecnología en Argentina, donde científicos, tecnólogos y empresarios encuentran una oportunidad de expresar sus propias experiencias y su visión de un inmenso pequeño mundo.

La FAN organiza cada dos años la más importante Exposición y Congreso Internacional de tema “Nanomercosur”, donde en 2011 más de 900 participantes pudieron conocer personalmente a empresas e investigadores del mundo nano en la Argentina y el Mercosur; y hacia finales del 2012 también está organizando un Taller Internacional sobre “Nanotecnología Sustentable” para iniciar el análisis de las distintas implicancias que esta tecnología de punta puede generar en la sociedad.

La Fundación realiza otras acciones de apoyo y análisis de las necesidades de nuestro país bajo la denominación de “Innovación Abierta”, donde expertos e instituciones argentinas son consultados sobre la factibilidad técnico-económica de proyectos de gran envergadura para nuestro país y la región.

Como ejemplos se pueden mencionar la factibilidad de hacer chips microelectrónicos en la Argentina o de las aplicaciones de la nanotecnología en la industria petrolera o en la nanofiltración para el tratamiento del agua en todas sus formas. Adicionalmente estas acciones dan lugar a la actividad de consultoría argentina en temas estratégicos, empleando en ello nuestro mejor nivel académico, científico e industrial.

Por último y como un acción directa para la creación de empresas “nano” mediante el programa “Pre-semilla en Nanotecnología” la FAN actúa como inversor de riesgo en la primera etapa de transformación de un paper de gran valor científico en un prototipo de producto o proceso, de modo tal que explicite su aplicabilidad práctica y permita la comprensión y valorización del desarrollo por parte del potencial inversor o industrializador del prototipo nanotecnológico.

Como se mencionó anteriormente, aparecen entonces nuevas oportunidades para la Argentina, en la medida en que sea capaz de agrupar las cadenas de valor de diferentes sectores industriales para que interactúen entre sí para crear nuevos productos y aplicaciones que expandan los límites de sus dominios tradicionales y que las políticas institucionales se complementen en el apoyo a estas iniciativas.

Hoy la Argentina tiene la oportunidad de tener más de un “demandante privilegiado” que traccione los desarrollos nanotecnológicos y de áreas complementarias; tal es el caso de los programas de Argentina Conectada, Conectar Igualdad y otros similares como tecnología para YPF o la minería en la Argentina, los planes de vivienda social, etc., donde el Estado es el comprador y por lo tanto puede incorporar tecnología local de modo de crear trabajo calificado del mayor nivel, aumentar el grado de independencia tecnológica y soberanía en las decisiones y abriendo, al mismo tiempo, un mercado interno de enormes potencialidades para nuestro país y para la región. Así la nanotecnología junto con tecnologías complementarias puede brindar soluciones a medida de nuestras necesidades tales como el ahorro energético, descontaminación de herbicidas, envasado de alimentos, purificación de aguas, etcétera.

En resumen, el principal desafío es que no se trata de una única industria nanotecnológica a la que hay que apoyar o promocionar: se requiere de una amplia cooperación e interrelación entre diferentes cadenas de valor y entre diferentes sectores para que sea efectivo el esperado y necesario transitar del conocimiento desde la academia hasta la industria.

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Industria

Artículos de este número

Israel Mahler
Sobre una política industrial
Martín Schorr
Industria y neodesarrollismo en la posconvertibilidad
Diego Coatz y Bernardo Kosacoff
Industria argentina: nueva base, nuevos desafíos
Ariel Carbajal y Alicia Moreno
¿Hacia una economía verde?
Daniel Lupi
Nanotecnología e industria argentina
Alberto Díaz
Biotecnología y bioindustrias: un desafío para la Argentina
Rubén Fabrizio
Proyectos e ingeniería de bienes de capital
Saturnino Ángel Castaño
La situación de la industria automotriz y de autopartes en la Argentina
Claudio Krämer
Industria electrónica argentina. Evolución y perspectivas
Sandra Fernández
Agroindustria: hacia un enfoque de cadenas globales de valor (CGV)
María Isabel Borghi
La industria de la maquinaria agrícola en su desarrollo actual y perspectivas futuras
Oscar E. Sánchez
Industria transformadora plástica. Características y situación actual

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