Fascinante mundo el de la nanotecnología. Y luego dicen que las ciencias agropecuarias no dan tanto de sí como la medicina en el sector de la interpretación. Esta semana he estado inmersa –a la par que acongojada– en un mundo hasta ahora totalmente ajeno a mis intereses y del que desconocía todo o casi todo. He estado bootheando entre beta láminas, fulerenos, buckyesferas, nanotubos, espines y mucho carbono; y, afortunadamente, las conferencias han tratado principalmente de aplicaciones y no de física y química pura y dura. Todo un detalle.
La beta lámina u hoja plegada β (beta-sheet en inglés) es una de las estructuras secundarias posibles adoptada por las proteínas (las otras son: hélice alfa, hoja beta, giros beta, hélice de colágeno). Se forma por el posicionamiento paralelo de dos cadenas de aminoácidos dentro de la misma proteína, en el que los grupos N-H de una de las cadenas forman enlaces de hidrógeno con los grupos C=O de la opuesta. Es una estructura muy estable que puede llegar a resultar de una ruptura de los enlaces de hidrógeno durante la formación de la hélice alfa. Los grupos R de esta estructura están posicionados sobre y bajo el plano de las láminas. Estos R no deben ser muy grandes, ni crear un impedimento estérico, ya que se vería afectada la estructura de la lámina.
Los fullerenos o fulerenos son la tercera forma más estable del carbono, tras el diamante y el grafito. Fueron descubiertos recientemente, y se volvieron populares entre los químicos, tanto por su belleza estructural como por su versatilidad para la síntesis de nuevos compuestos, ya que se presentan en forma de esferas, elipsoides o cilindros. Los fulerenos esféricos reciben a menudo el nombre de buckyesferas y los cilíndricos el de buckytubos o nanotubos. Reciben este nombre de Buckminster Fuller, que empleó con éxito la cúpula geodésica en la arquitectura. El fulereno más conocido es el buckminsterfulereno. Se trata del fulereno más pequeño de C60 en el que ninguno de los pentágonos que lo componen comparten un borde ; si los pentángonos tienen una arista en común, la estructura estará desestabilizada. La estructura de C60 es la de una figura geométrica truncada y se asemeja a un balón de fútbol (domo geodésico), constituido por 20 hexágonos y 12 pentágonos, con un átomo de carbono en cada una de las esquinas de los hexágonos y un enlace a lo largo de cada arista. El nombre de Buckminsterfulereno viene de Richard Buckminster Fuller con motivo a una similitud de la molécula con una de las construcciones del mencionado arquitecto. El fulereno C20 no tiene hexágonos, sólo 12 pentágonos, mientras que el C70, tiene 12 pentágonos al igual que el buckminsterfulereno, pero tiene más hexágonos, y su forma en este caso se asemeja un balón de rugby. Un nanotubo es una sustancia integrada por fulerenos polimerizados, en los que los átomos de carbono a partir de un determinado punto enlazan con los átomos de carbono de otro fulereno. Los fulerenos cilíndricos pueden formar estructuras más complejas, asociándose entre sí y formando nanotubos.
Espintrónica (neologismo a partir de “espín” y “electrónica” y conocido también como magnetoelectrónica) es una tecnología emergente que explota tanto la carga del electrón como su espín, que se manifiesta como un estado de energía magnética débil que puede tomar solo dos valores.