Avanza en el país la investigación en nanociencia

Desde el 2007, la Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra (PUCMM) ha estado desarrollando en su campus de Santiago un Laboratorio de Investigación en Nanociencia (NRL), el primero de este tipo en el país. Esto mediante cinco proyectos de investigación patrocinados por el Fondo Nacional de Innovación y Desarrollo Científico y Tecnológico (FONDOCYT) de la República Dominicana (RD) del Ministerio de Educación Superior, Ciencia y Tecnología (MESCyT) y la PUCMM, por un monto de más de RD$47 millones.

Este sostenido apoyo ha permitido impulsar el NRL y su programa de investigación. En particular, ha permitido adquirir una masa crítica de instrumentos científicos sofisticados y estratégicos, los cuales son indispensables para adquirir una capacidad investigativa en nanociencia en la Universidad e impactar la formación científica y tecnológica de los estudiantes.

La nanociencia (NC) y la nanotecnología (NT) prometen proporcionar grandes avances tecnológicos necesarios para superar la mayoría de los problemas globales de sostenibilidad, como el calentamiento global, la contaminación y la escasez de agua potable. Se espera que los materiales nanoestructurados de carbono tengan un papel muy importante en dichos avances en varias áreas claves como son la medicina, la energía y el medio ambiente, la electrónica y la tecnología de la información, el transporte, la seguridad y la nano-fabricación.

En el NRL, el grupo de investigación en materiales nanoestructurados de carbono (NANOCARBON), liderado por el físico Francés, Fabrice Piazza, se ha enfocado en la síntesis de materiales nanoestructurados de carbono, apuntando a aplicaciones especializadas. Los impactos más significativos en NT han venido de grandes avances en la síntesis de materiales. Es la razón por la cual el grupo NANOCARBON se dedica a la síntesis de nuevos nanomateriales y a los nuevos métodos para sintetizar materiales nanoestructurados de carbono e integrarlos con dispositivos novedosos. Se presta una atención particular al análisis de las propiedades fundamentales de los materiales para el desarrollo de las aplicaciones potenciales. Además NANOCARBON apunta a contribuir a la educación de una nueva generación de científicos e ingenieros dominicanos, que podrían proporcionar descubrimientos e innovaciones originales en NC y NT y explotar, en RD, los avances logrados en estas áreas en otros países. Este último aspecto puede ser de gran interés para la economía y el sector productivo dominicano, en un contexto donde las industrias en los países desarrollados se están moviendo de la micro -a la nano- escala para mantenerse competitivas.

* Nano se refiere a la Nanociencia y la Nanotecnología. La Nanociencia es el estudio de la materia y de los fenómenos a nanoescala, es decir entre 1 y 100 nm. 1 nm corresponde a 10-9 m. La nanotecnología es la tecnología a nanoescala.

Las primeras de patente En la ejecución de dos proyectos FONDOCYT, de 2007-2008, el NRL generó un invento de alta-tecnología. Puesto que este hallazgo presenta interés tecnológico y podría ser utilizado para desarrollar distintos productos comercializados en el futuro, la PUCMM decidió solicitar los registros de patente correspondientes en distintos países incluyendo los EEUU, Taiwán y varios de Europa. Es la primera vez que una universidad dominicana solicita el registro de patente de alta tecnología.

El invento consistió en lograr revestir aglomerados de nanotubos de carbono (NTCs), de 100 a 200 nm de diámetro, por nanocristales de carburo de silicio (SiC) y de carbono (C) de tamaño del orden de 10 nm. En comparación, el ancho de un cabello humano es alrededor de 80 µm, es decir 80,000 nm. Los nanocristales revistiendo los NTCs son entonces 8,000 veces más pequeños que el ancho del cabello humano.

El revestimiento es conformal, es decir que conserva la geometría inicial de los lotes de NTCs. Este resultado fue obtenido mediante un nuevo método que utiliza la temperatura por debajo de los 200 C. Esta se considera baja, ya que antes de este hallazgo, no se podía revestir los NTCs a una temperatura menor a 650 C.

Esta reducción en la temperatura amplía la gama de los materiales que pueden ser revestidos como los materiales sensibles a las temperaturas altas, además de abaratar los costos del proceso. El método puede ser implementado a nivel industrial.

Tambien podría ser utilizado en aplicaciones donde se requiera mejorar las propiedades físicas y químicas de los NTCs. Dichos materiales han impulsado de manera importante el desarrollo a nivel mundial de la NCyT en los últimos 20 años.

(+) OTROS RESULTADOS E IMPACTOS Además de este invento, el programa de investigación del NRL ha generado otros resultados e impactos concretos, tales como: Cinco artículos científicos publicados en revistas internacionales indexadas.

Seis presentaciones en tres de las más importantes conferencias científicas internacionales en el área de los materiales nanoestructurados de carbono.

Once presentaciones, entre las cuales cinco realizadas por estudiantes en el Congreso Internacional de Investigación Científica organizado anualmente en Santo Domingo por el MESCyT.

Citaciones de los resultados del NRL en artículos y conferencias internacionales.

Contribución en la formación en investigación científica de 12 estudiantes contratados en calidad de asistentes de investigación. Algunas oportunidades formativas ofrecidas en el NRL son únicas en el país.

Establecimiento de colaboraciones con laboratorios nacionales e internacionales. Múltiples actividades de divulgación utilizando variados vectores de transmisión. Contribución al fortalecimiento de la cultura de investigación científica en la PUCMM.

Estímulo y base para otros investigadores desarrollar sus proyectos y programas de investigación, en particular en la PUCMM.

En consecuencia, el NRL ha recibido reconocimiento a nivel nacional e internacional. De manera importante, el NRL ha sido reconocido por el MESCyT como uno de los pocos laboratorios del país donde estudiantes pueden realizar sus estudios doctorales en ciencias naturales. Es un aspecto formativo fundamental para el desarrollo científico y económico del país.

Se espera que los resultados en nanociencia obtenidos por la PUCMM mediante el apoyo del MESCyT contribuyan a motivar distintos sectores de la sociedad dominicana a intensificar sus esfuerzos para formar las nuevas generaciones de científicos e ingenieros dominicanos, para el beneficio del país.