Hoy es posible reordenar átomos y moléculas para crear nuevos productos. Según los expertos, ¡la nanotecnología en la industria llevará a una nueva revolución!
La nanotecnología en la industria es una de las aplicaciones más prometedoras para ser más eficientes y productivos. Esta innovación se basa en lo infinitamente pequeño: las nanopartículas, equivalentes a la milmillonésima parte de la unidad. Así, un nanómetro es igual a la milmillonésima parte de un metro.
En estas dimensiones, los materiales tienen propiedades diferentes a las de los tradicionales, aunque tengan la misma composición.
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A partir del desarrollo de la capacidad para manipular y modificar la materia, aparece la posibilidad de reordenar los átomos y las moléculas para crear nuevos productos, más eficientes y funcionales. Según los expertos, ¡la nanotecnología llevará a una nueva revolución industrial!
La nanotecnología en la industria está generando eslabones para toda la cadena de valor:
- Nanomateriales. Son estructuras con dimensiones inferiores a los 100 nanómetros, por ejemplo nanotubos o materiales nanoporosos.
- Nanointermediarios. Son productos intermedios, que incorporan características nanotecnológicas. Por ejemplo tejidos, revestimientos, componentes ópticos.
- Productos nanoenriquecidos. El producto final de la cadena, que ha incorporado nanomateriales o nanointermediarios. Se encuentran en industrias como textil, alimentos, productos farmacéuticos o dispositivos electrónicos.
- Nanoherramientas. Son los instrumentos técnicos y software utilizados para trabajar a escala nanométrica. Por ejemplo: microscopios atómicos, nanomanipuladores y otros equipamientos.
Es interesante analizar el desarrollo de la nanotecnología en la Argentina. ¿Por qué decimos esto? Porque esta tecnología en general se asocia a países más desarrollados, con institutos de investigación y empresas más interesadas en la investigación y la cooperación entre sectores.
Sin embargo, en nuestro país los avances son muy significativos, con expectativas de desarrollo de nanotecnología en la industria de salud, alimentos, energía, electrónica y telecomunicaciones.
Según la Fundación Argentina de Nanotecnología, la Argentina cuenta con más de 2.000 investigadores asociados en 355 grupos de investigación, con la participación de 100 institutos y casi 150 empresas pequeñas, medianas y grandes que innovan con nanotecnologías.
La provincia de Santa Fe es una de las que cuenta con más empresas participantes. Si hablamos de envases, encontramos por ejemplo empresas dedicadas a la producción de materias primas para la industria alimenticia o el desarrollo de procesos químicos y electroquímicos para la industria.
La nanotecnología se encuentra aún en sus comienzos. Además, abarca una gran cantidad de actividades científicas y tecnológicas, por lo que no se debe hablar de "nanotecnologías", ya que no es una tecnología específica sino un campo más amplio. Así, podemos mencionar:
- Nanoelectrónica. Dará origen a una nueva generación de equipamiento electrónico, industrial o doméstico, con nuevos sistemas de almacenamiento y tecnologías de visualización.
- Nanobiotecnología. Combina la ingeniería a nivel molecular con la biología, creando innovaciones extraordinarias como los biochips.
- Nanofabricación. La fabricación a nivel nanométrico lleva a investigaciones y procesos en los que participan varias disciplinas. Puede realizarse de dos maneras: miniaturizando microsistemas o imitando la naturaleza, desarrollando estructuras a nivel atómico y molecular.
Algunas actividades se ven especialmente beneficiadas con la nanotecnología en la industria. Por ejemplo:
- TICs. Los nanocomponentes auguran una electrónica más rápida, potente y segura. Algunos desarrollos son memorias, nanotubos de carbono, circuitos ópticos integrados, cristales y superlentes.
- Biotecnología. La biotecnología va de la mano con las nanotecnologías. Desarrollo de plásticos, detectores de bacterias o fotosistemas para conversión de energía solar son algunas de las innovaciones.
- Medicina, farmacia y salud. Sin dudas el campo de la salud es uno de los que más progresos registra en nanotecnologías. Aquí encontramos desde elementos de nanodiagnóstico hasta medicina regenerativa y sustitutos óseos y musculares, pasando por sensores y detectores moleculares.
- Ciencia de los materiales. Impactará en todos los sectores de la industria, ya que las nanopartículas se utilizarán para reforzar o refuncionalizar los materiales.
- Alimentos, agua y medio ambiente. Estos sectores se benefician con el desarrollo de métodos de purificación, desinfección y prevención del desarrollo de microorganismos patógenos.
Para comprender cuál puede ser el aporte a la eficiencia de la nanotecnología en la industria, recordemos qué es la eficiencia.
Básicamente, la eficiencia en la industria consiste en optimizar recursos, tiempo y esfuerzo, para obtener la máxima producción posible con menores costos y desperdicio. La eficiencia se basa en procesos de mejora continua y calidad, gestión, planificación e incorporación de tecnologías.
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¿Qué puede aportar la nanotecnología en la industria para hacerla más eficiente? Precisamente, la nanotecnología puede contribuir a la industria de diferentes maneras, pero si hablamos de insumos encontramos:
- Ahorro energético, a través de mejoras en los aislamientos, transporte e iluminación más eficaz. Por ejemplo en las baterías de litio la nanotecnología facilita la conductividad a través de la incorporación de nanotubos de carbono. Otro avance son las celdas solares eficientes, que pueden convertir más luz solar en electricidad.
- Mejoras en los materiales. Materiales más reforzados, superficies resistentes, rendimiento de materiales en condiciones extremas. La nanotecnología permite mejorar las propiedades de los materiales y hacerlos más livianos y resistentes.
- Mayor seguridad. El desarrollo del nanoetiquetado mejora la trazabilidad de los productos. Otros avances permiten detectar y neutralizar la presencia de microorganismos o sustancias hasta el nivel molecular.
- Bionanomateriales. Recordemos que los biomateriales son aquéllos capaces de ser degradados por agentes biológicos, como sol, agua, bacterias. Así, los bionanomateriales son materiales biodegradables a escala nanométrica, como dijimos, menor a 100 nanómetros. Los principales desarrollos son plásticos, metales y cerámicos.
- Automatización y precisión. El desarrollo de la nanoelectrónica permite generar procesos de automatización más precisos, reduciendo errores y desperdicio.
- Equipos electrónicos. Los nanotransistores permiten fabricar dispositivos más potentes y compactos, mejorando la productividad y optimizando la utilización del espacio físico.
- Sostenibilidad. Los materiales con nanotecnología son más fáciles de reciclar y reutilizar, reduciendo el impacto ambiental. A la vez, promueven la economía circular.
Dediquemos un párrafo a la contribución de las nanotecnologías en la industria del envase. En el campo de los empaques, las aplicaciones más importantes se encuentran en:
- Funciones de barrera. Los nanomateriales utilizados para recubrimientos demostraron una eficacia superior en comparación con los materiales tradicionales. Por ejemplo, una combinación de poliamida y nanoarcillas se utiliza para la protección de carnes y bebidas. En tanto, partículas nanométricas de carbón ayudan a aumentar la protección contra el oxígeno y dióxido de carbono.
- Hidrofobicidad. Las partículas nanométricas se aplican sobre diferentes superficies aumentando su hidrofobicidad. Se utiliza en el envasado de salsa de tomate.
- Empaques activos. Las nanopartículas actúan como indicadores, por ejemplo incoporadas a las tintas, pueden cambiar de color en presencia de determinados elementos.
- Etiquetado activo. La incorporación de nanotubos de carbono a los sistemas de radiofrecuencia permite disminuir el tamaño de las etiquetas RIF y aumentar su confiabilidad y rango de acción.
- Envases inteligentes. La incorporación de nanopartículas puede tener varias funciones, como controlar el crecimiento de microorganismos, impedir el paso de gases o retrasar el paso o salida de humedad de un producto.
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Hasta aquí llegamos con la nota “Nanotecnología en la Industria: Innovación para Procesos Eficientes”. Recordá que en Full Pack SA solucionamos los procesos de envasamiento para que los productos lleguen a destino con los más altos niveles de eficiencia. Además, somos distribuidores oficiales de las marcas más importantes del mercado. ¡Consultanos ante cualquier inquietud!
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Revista El Empaque (2019). Investigadores mexicanos crean empaques inteligentes con nanotecnología. https://www.elempaque.com/es/noticias/investigadores-mexicanos-crean-empaques-inteligentes-con-nanotecnologia
Revista El Empaque (2022). Nanotecnología y su vínculo con el mundo de los envases. https://www.elempaque.com/es/informacion-comercial/nanotecnologia-y-su-vinculo-con-el-mundo-de-los-envases
Boletín Estadístico Tecnológico (2009). Nanotecnología. https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/bet_nanotecnologia.pdf?form=MG0AV3
ESTIIC. Aplicaciones industriales de la nanotecnología. https://www.idepa.es/documents/20147/163848/AplicacionesIndustriales.pdf/6c110c65-76ef-fdfb-15dd-38c072d6e2ee?form=MG0AV3
