Imagen: Nanomateriales funcionales actuales hacia una nueva generación de materiales inteligentes capaces de detectar, responder y actuar en aplicaciones de salud, alimentos e industria.
Durante años imaginamos a la nanotecnología como una tecnología futurista con la capacidad de fabricar cosas cada vez más pequeñas y alejadas de nuestro entorno cotidiano. Sin embargo, hoy sabemos que su verdadero potencial va mucho más allá de lo que hemos visto en películas y series. Los nanomateriales ya están presentes en sensores, dispositivos médicos, recubrimientos, electrónica, cosméticos y tecnologías ambientales. Pero, desde mi perspectiva, lo más interesante no es lo que la nanotecnología hace hoy, sino lo que está a punto de hacer. En los próximos cinco años veremos una transición hacia materiales capaces de responder a su entorno y generar información. Imaginemos un apósito que reconozca condiciones asociadas con una infección y libere un antimicrobiano sólo cuando sea necesario; un empaque que detecte cambios en un alimento y responda antes de que su deterioro sea evidente; o una superficie industrial que identifique condiciones adversas y modifique su comportamiento.
El cambio es profundo: pasaremos de diseñar materiales con propiedades a diseñar materiales con capacidad de respuesta. Pero existe un siguiente nivel. ¿Qué ocurre si estos materiales, además de responder, generan información valiosa que mejore nuestra calidad de vida? Un sensor puede registrar temperatura, humedad, cambios químicos o actividad biológica. Si esa información se integra con inteligencia artificial, podemos comenzar a imaginar sistemas capaces de interpretar lo que sucede y anticipar cuándo es necesario actuar. Esta convergencia entre materiales avanzados, datos e inteligencia artificial será especialmente importante para la manufactura. En el AI for Manufacturing & Supply Chain Institute (AIMS) del Tecnológico de Monterrey se trabaja precisamente en integrar nuevas tecnologías para avanzar hacia una manufactura sostenible. El reto ya no consiste solamente en desarrollar un material extraordinario en el laboratorio, sino en lograr que pueda fabricarse, escalarse, integrarse a un proceso y generar valor que se traduzca en el beneficio de la población.
También tendremos que preguntarnos de dónde vienen estos nuevos materiales. Biomasa, residuos agroindustriales y otras fuentes renovables pueden convertirse en materia prima para desarrollar nanomateriales funcionales. La siguiente revolución tecnológica deberá ser inteligente, pero también sostenible. Por eso, hacia el 2030 quizá dejemos de hablar de materiales inteligentes como una novedad. Comenzaremos a hablar de sistemas donde materiales, sensores, datos e inteligencia artificial trabajen juntos, e incluso aprendan de su funcionamiento. La nanotecnología nació explorando qué ocurre cuando hacemos la materia extremadamente pequeña. Su siguiente etapa podría responder una pregunta mucho más ambiciosa: ¿qué ocurre cuando hacemos que esa materia también sea capaz de responder, informar y aprender?
La doctora Beatriz Liliana España Sánchez es profesora investigadora del AI for Manufacturing & Supply Chain Institute (AIMS) y de la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey, Campus Querétaro. Sus líneas de investigación se enfocan en el desarrollo de nanomateriales y materiales funcionales, particularmente en el desarrollo de sistemas antimicrobianos para aplicaciones en salud, alimentos, agricultura y manufactura avanzada.
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