Colectivo de Autores: M. Sc. Danay Rosa Dupeyrón Martell M. Sc. Mayra González Hurtado Ing. Carlos A. Canino Ramos Descripción del contexto Institucional 1985 - Objetivo de apoyar al Programa Nacional de la Electrónica. Grupos de las Facultades de Física y Química Recientemente “Instituto de Ciencia y Tecnología de los Materiales” cubre de manera amplia esta rama de la ciencia y la tecnología moderna. Total de 135 trabajadores. 4 docentes, 51 investigadores, 42 técnicos, 11 Reservas científicas, 6 en tareas administrativas, 18 obreros, 3 en otras labores. 35 son Doctores y 31 son Maestros en Ciencias, 48 profesores adjuntos (34 Doctores y 9 Maestros en Ciencia) 93 estudiantes externos (57 de postgrado y 36 de pregrado). En la actualidad nuestro centro proyecta su actividad científica hacia todas las esferas de la sociedad: Protección del medio ambiente. Aprovechamiento de fuentes renovables. Ahorro de energía Desarrollo de equipos y productos para la salud humana. Nanotecnología. Fig 1. Esquema del carácter multidisciplinario de las Nanotecnologías Objetivos: Analizar la relación existente entre el desarrollo y aplicación de las nanotecnologías en Cuba. Abordar los principales factores externos e internos que favorecen o limitan la difusión y aplicación de las nanotecnologías en nuestro país. Comentar el impacto que tendrá en los diferentes sectores de la sociedad cubana el desarrollo exitoso de estas tecnologías. INTRODUCCIÓN A LA REVOLUCIÓN NANOMÉTRICA Como planteaba Salomón, al referirse al segundo factor que ha transformado y continuará transformando en el futuro los vínculos entre ciencia y sociedad, “la revolución científica y técnica”. Se trata de una mutación intelectual, económica y social al mismo tiempo, acentuada aún más por los avances en materia de biotecnologías y nuevos materiales. Revolución de la información, de las biotecnologías, de los nuevos materiales; de hecho, es probable que dentro de algunos decenios los historiadores no hablen sino de una sola revolución cuyas metamorfosis y aplicaciones poseen las mismas características…. En la ciencia y la tecnología moderna comienza a ponerse de manifiesto una revolución basada en la capacidad, desarrollada durante las últimas décadas del pasado siglo, de medir, manipular y organizar la materia en la nanoescala, o sea, en magnitudes que se encuentran en el intervalo de 1 a 100 nanómetros. A ese nivel, la física, la química, la biología, la ciencia de los materiales y la ingeniería convergen hacia los mismos principios y herramientas, mientras la materia deja de comportarse en forma tradicional para exhibir nuevas propiedades, a veces sorprendentes, debido a la acción de átomos aislados o en grupos muy pequeños. INTRODUCCIÓN A LA REVOLUCIÓN NANOMÉTRICA 1959 El físico estadounidense Richard Feynman ( Premio Nobel de Física en 1965) Intuyó las ventajas prácticas que podrían derivar de la consideración de la materia en esta escala fines de la década del 80 Desarrollo de las Nanotecnologías Aplicaciones BIOLOGÍA MOLECULAR MATERIALES Hoy día las nanotecnologías se presentan como un salto innovativo radical, con incidencia sobre todos los sectores de la economía. El efecto invasivo, de amplia difusión debido, en gran medida; a los cambios sustanciales que están provocando en el campo de los materiales utilizados en todos los sectores manufactureros y de servicios. ANTECEDENTES DE LAS NANOTECNOLOGÍAS EN CUBA 1999 La Agencia de Ciencia y Tecnología del CITMA coordinó la elaboración de un diagnóstico de la situación de las nanotecnologías en nuestro país. Enero 2002 En la sección Ciencias Básicas del documento Propuesta de temas priorizados de investigación científica y desarrollo tecnológico, presentado por el CITMA y la ACC se señaló que la nanociencia y la nanotecnología eran objeto de máxima atención por los países desarrollados debido a sus prometedoras perspectivas y se comentó la necesidad de crear capacidades en nuestro país para dar seguimiento a esta novedosa área. Junio 2002 Observatorio Cubano de Ciencia y Tecnología incluyó la nanotecnología entre sus estudios y organizó un Proyecto titulado Nanotecnología, para proporcionar una visión general de la problemática emergente de la nanociencia y de la nanotecnología con vista a permitir el análisis y posibilitar decisiones anticipadas al respecto Papel del IMRE en la difusión de las Nanotecnologías 1. Creación de Red de Nanotecnología del MES. 2. Coordinación de varios encuentros y talleres para la difusión y aplicación de estas tecnologías en el país. 3. Coordinación del Programa Nacional de Ciencia y Tecnología. Proyecto “Prospectiva en Nanomateriales”.(CIME, GEPROP, CEADEN, IMRE, OCCYT) 4. Activa participación en eventos relacionados con esta temática. ( 1st British–Cuban Workshop in Nanoscience. Organizado por el CITMA en el 2004) INCIDENCIA DE LAS NANOTECNOLOGÍAS EN DIFERENTES SECTORES. El panorama del desarrollo mundial de la nanotecnología presenta una dinámica sorprendente, en ella convergen ramas de la ciencia y la tecnología que se han desarrollado en forma independiente como la biotecnología, la informática y las ciencias del conocimiento. Cada esfera del desarrollo humano puede recibir la influencia de esta multidisciplinaria tecnología. Salud Se avizoran impactos desde dentro del cuerpo y a nivel celular o molecular. Reparación de tejidos Control de la evolución de las enfermedades Diagnóstico, tratamiento y prevención Alivio del dolor Trasplantes con alto grado de biocompatibilidad Detección temprana de enfermedades hasta hoy incurables(cáncer, el sida, el alzahimer) La terapéutica en general sufrirá grandes cambios, debido a la posibilidad de emplear dispositivos dirigidos a sitios específicos del organismo, donde ocurrirá la liberación del medicamento según se requiera. Energía En este campo se desarrolla: la producción, el almacenamiento y al ahorro de energía. El campo de la fotosíntesis artificial y el empleo de hidrogeno para la producción de electricidad. Aprovechamiento de la luz solar mediante celdas elaboradas con materiales nanoestructurados, que según los reportes resultan más económicas que las tradicionales de silicio. Agricultura Nanosensores inalámbricos, que permitirá contar con Campos Inteligentes. Nanocapsulas que contienen elementos activos capaces de proporcionarle al suelo lo que este requiera posibilitando la liberación controlada de estos agentes, Medio Ambiente Nanosensores para la detección de contaminantes tanto en la atmósfera como en la tierra, las aguas y los alimentos. Nanomembranas para la purificación y desalinización del agua. Nanotecnologías. ¿Riesgos o Beneficios? Como predecía Salomón en “El nuevo escenario de las políticas de la ciencia” …. nadie puede anticipar, hoy por hoy, todos los usos y consecuencias de la difusión de tecnologías cuyo alcance planetario es también considerable: si la ciencia y la tecnología irrigan la postmodernidad como la sangre el cerebro, es para bien y para mal. Riesgos Las nanopartículas pueden llegar al torrente sanguíneo, burlar al sistema inmunológico, penetrar las células y alojarse en órganos con potenciales efectos no estudiados. En las plantas y los animales pueden acumular nanopartículas y afectar el consumo humano. No se conoce si los nanomateriales son o no biodegradables. Nanorobot se enfatiza que pueden salirse del control humano. A los gobiernos del mundo les urge una amplia evaluación participativa de los riesgos sociales y científicos, éticos, culturales, socioeconómicos y ambientales de la nanotecnologia en general. En la actualidad ningún gobierno ha propiciado medidas de: Control en el desarrollo y aplicaciones de estas tecnologías. Control a las producciones nanotecnológicas. Regulación sobre sus desechos. Tendencia mundial Los países desarrollados y las transnacionales para la investigación y el desarrollo nanotecnológico esta empleando altas sumas de dinero. Es asombrosa la velocidad con que se asimilan estas tecnologías en la producción. Se pronostica que en una década el mundo habrá cambiado sustancialmente producto de la nanotecnología y los nanomateriales. COMPROMISO SOCIO - ECONÓMICO DE LAS NANOTECNOLOGÍAS EN CUBA. Teniendo en cuenta el beneficio social que implica el desarrollo de esta línea de investigación, los compromisos sociales más importantes que tienen nuestros investigadores para aplicar estas nuevas tecnologías en la búsqueda de soluciones a muchos de los problemas actuales que afecta en su conjunto a toda la sociedad y que pertenecen a sectores de alta prioridad Salud Energía Agricultura Medio Ambiente • Fabricación de equipos de menores costos para la investigación médica y la sanidad. • Desarrollo de nuevos materiales para reducir el problema de las enfermedades infecciosas. • Construcción eficiente y barata de estructuras ligeras y fuertes, equipos eléctricos y aparatos para almacenar la energía. • Producción de nuevos productos que permitan disminuir el impacto medioambiental. • Desarrollo de nanodispositivos para la liberación de fertilizantes de acción sostenida en la agricultura. El tema de la realización económica del conocimiento a la vez que sirve para completar y validar el proceso de innovación tecnológico, cierra el ciclo como ocurre para cualquier otro recurso de la economía el conocimiento, el cual requiere la generación de nuevos recursos y transacciones para su reproducción ampliada y beneficio de toda la sociedad. El compromiso social de las nuevas tecnologías debe tributar al desarrollo social basado en el conocimiento, a través del crecimiento de la economía, basándose cada vez más en el conocimiento y la innovación. Todo esto sin perder el objetivo que nos caracteriza que es el de mejorar la calidad de vida de las personas mediante la producción de alimentos, la protección de la salud, el cuidado del medio ambiente, entre otras. “Las tecnologías convergentes son sistemas de conocimientos habilitadores que trabajan de conjunto para alcanzar un resultado común”. T. Sáenz sobre Tecnologías convergentes. La integración de todos los actores que intervienen en una investigación son esenciales para que la misma fluya con resultados beneficiosos, pues la convergencia de especialidades como las de ciencias naturales y biológicas, así como la computación con nuestra área de nanociencia y nanotecnológica nos ayudan a dar una explicación más aceptada y certera a todos los problemas científicos que se presentan en nuestra línea de investigación. La necesidad de vincular el conocimiento teórico con el práctico es otro aspecto importante que se acentúa debido a la velocidad en que se desarrollo de esta nueva tecnología. Por lo que en el desempeño de nuestra línea de investigación se hace necesario, correlacionar todas las ventajas y desventajas que estas pudieran ocasionar, pues podríamos obtener efectos desestabilizadores con consecuencias devastadoras para toda la Humanidad. SITUACIÓN ACTUAL Y PERSPECTIVAS FUTURAS DE LAS NANOTECNOLOGÍAS EN CUBA. En Cuba, aunque no tenemos establecido hasta hoy un programa Nacional de Nanociencia y Nanotecnología se esta estimulando la investigación en esta área. Ministro de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente (CITMA) Polo Científico del Oeste. Dirección de Ciencia Observatorio Cubano de Ciencia y Tecnología (OCCyT) Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas (INSTEC). Instituto de Cibernética, Matemática y Física (ICIMAF) Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB) Centro de Química Farmaceutica (CQF) Centro de Investigación y desarrollo de medicamento (CIDEM). Centro de Inmunología Molecular (CIM) Centro Ministerio de Educación Superior (MES). Proyectos Nacional de Investigaciones Cientificas (CNIC). de Matanzas (UMCC). Instituto Politécnico Superior José Antonio Echeverría (ISPJAE). Universidad Central de las Villas (UCLV) Universidad de la Habana (UH). - Facultades de Química, Física y Biología. - Instituto de Farmacia y Alimentos - Centro de Biomateriales (BIOMAT) - Instituto de Ciencia y Tecnología de Materiales (IMRE) Universidad Programas Científicos Nacionales “Nuevos Materiales y Materiales de Avanzada”, “Desarrollo de Energía Sostenible” . “Investigaciones en Ciencia Básicas”. En los años venideros, debemos trabajar en la formación y superación de recursos humanos con carácter multidisciplinario, de modo que se introduzcan los conceptos básicos de la nanoescala dentro de la educación de las carreras de ciencias e ingenierías en general. Según lo que decía el Dr. A. Lage sobre la formación de científicos en nuestro país. “Además está el hecho del tipo de científico y tecnólogo que debemos formar, dotado no solo de preparación técnica, sino sobre todo de cultura y conciencia social; motivado no solo por producir conocimiento, sino porque éste se use para crear equidad y no para ampliar injusticias … CONCLUSIONES Aunque la Nanotecnología está todavía en su infancia, estamos ante un potencial de aplicación en casi todos los sectores de la industria. Estas innovaciones no se harán realidad hasta dentro de algunos años, y van a tener un impacto social en nuestras vidas en cinco años o menos, en especial en las áreas de la biotecnología, la medicina, la farmacia, la energía, el medio ambiente, la computación, las comunicaciones, entre otras. El hombre como actor del conocimiento y ejecutor de la ciencia y la tecnología tiene el deber de mantenerse actualizado y continuar con la formación de profesionales y científicos multidisciplinarios, capaces de insertarse en estas nuevas tecnologías. La sociedad no está del todo lista para el salto tecnológico que vendrá con la evolución de la Nanotecnología. En este sentido debe comenzar por adquirir conciencia socio – ecológica. Se deben crear organismos dedicados a monitorear y evaluar las nuevas tecnologías y sus nanoproductos. Se debe continuar fomentando el trabajo multidisciplinario y en redes, ya que hoy día la cooperación es imprescindible para que exista buena conexión entre la difusión y aplicación del conocimiento. !Muchas Gracias!