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La nanotecnolog�a est� logrando avances sorprendentes en diversas �reas de la ciencia. Se define como un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y la manipulaci�n de la materia a una escala menor que un micr�metro, o sea una mil�sima de mil�metro. A este nivel, se est�n manejan directamente �tomos y mol�culas.

Existen numerosos ejemplos de nanotecnolog�a aplicada a la sustentabilidad y si bien los desarrollaremos m�s profundamente en las pr�ximas semanas, citaremos algunos de ellos. Las nanoestructuras, como los "aero-gels" por ejemplo, fueron descubiertas en 1931 y ayudan a conservar energ�a gracias a su aislaci�n. Adem�s de ser ultra-livianos, son hasta 8 veces m�s efectivos que la lana de vidrio o espumas de pol�mero.

A su vez, las celdas solares org�nicas, basadas en nanopart�culas y pol�meros, estar�n pronto disponibles en el mercado e ir�n reemplazando gradualmente a sus pares de silicio. Estas son mucho m�s f�ciles de fabricar y su flexibilidad aumenta considerablemente las posibilidades de aplicaci�n, como por ejemplo poder colocarlos en el techo de los autom�viles.

Los "nanocomposites" son pol�meros convencionales a los que se les adiciona nanopart�culas para modificar las propiedades. El objetivo es producir materiales m�s fuertes y livianos. Un ejemplo de su empleo se podr� ver en la piel exterior de los nuevos aviones comerciales, como el Boeing 787, que ser� fabricada �ntegramente por con estos componentes.

Por otro lado, se est� investigando intensamente el almacenamiento de energ�a, es decir el �mbito de las pilas y bater�as que pronto estar�n en los autom�viles como Toyota Prius, un modelo h�brido que se comercializar� en nuestro pa�s en el mes de noviembre pr�ximo.

En los veh�culos h�bridos conviven un motor el�ctrico y uno naftero. Con la teconolog�a actual, la carga de la bater�a de ion-litio del motor el�ctrico puede durar hasta 30 minutos ayudando a reducir emisiones... aunque sin duda el porcentaje de tiempo de utilizaci�n de su motor naftero es a�n muy superior al del el�ctrico.

Una bater�a es cargada por el movimiento de iones de litio desde el c�todo hasta el �nodo. Al reemplazar el electrodo de grafito por uno de silicio, se puede almacenar mucha m�s energ�a porque el silicio absorbe una gran cantidad de litio en el proceso de carga.

Los �nodos de silicio absorben hasta 10 veces m�s litio (a nivel masa), pero su volumen tambi�n aumenta 4 veces. Esto es un problema porque puede resquebrajar el material y se puede romper la bater�a despu�s de varias cargas. Al desarrollar un dise�o de silicio basado en nanoestructuras, los investigadores de la Universidad de Stanford de California y de la Hanyang University de Corea lograron que el material de silicio pueda soportar las fuerzas.

El �nodo de nanotubos de silicio se parece a un conjunto de pajitas huecas. Se han estudiado los nano-alambres en el pasado, pero los nanotubos tienen una superficie de contacto mucho mayor ya que su superficie interior tambi�n est� expuesta. Se fabrican sumergiendo repetidamente una matriz de aluminio en una soluci�n de silicio. Luego se calienta y se graba al colocar la soluci�n en un �cido para quitar el aluminio.

El profesor de ingenier�a de energ�a de la Universidad Hanyang, Jaephil Cho, asegura que la matriz ya se encuentra disponible para su uso comercial. Todav�a es dif�cil determinar cuanta incidencia podr� tener este proceso en el costo de las bater�as, aunque el multiplicar su capacidad deja lugar a cierto incremento.

Seg�n explica Cho "Esto soluciona solamente la mitad del desaf�o. Reci�n cuando se desarrolle un c�todo de caracter�sticas similares, podremos tener autom�viles h�bridos con una autonom�a de su bater�a de entre 3 y 4 horas en lugar de los actuales 30 minutos".

Los avances en el almacenamiento de energ�a son sin duda claves en el camino hacia un mundo m�s sustentable, en el cual debemos minimizar tanto las emisiones de gases de efecto invernadero a trav�s de medios de transporte el�ctricos (con electricidad proveniente de fuentes renovables) como la contaminaci�n de las napas de agua proveniente de las bater�as que terminan en rellenos sanitarios.

Publicado originalmente en La Naci�n (Argentina)