El paso siguiente en nanotecnología

Cada año el chip de computadora de silicio disminuye a la mitad su tamaño y su poder se duplica, permitiendo a nuestros dispositivos a ser más móviles y accesibles. Pero ¿qué sucede cuando nuestros chips no puedan ser ya menores? George Tulevski investiga el mundo invisible y sin explotar de los nanomateriales. Su trabajo actual: desarrollo de procesos químicos para obligar a miles de millones de nanotubos de carbono se ensamblen a sí mismos en los patrones necesarios para construir circuitos, muy de la misma forma en que los organismos naturales construyen estructuras complejas, diversas y elegantes. ¿Podrían guardar el secreto de la próxima generación de computación?

Imaginemos un escultor
creando una estatua,

justo tallando con su cincel.

Miguel Ángel tenía esta elegante manera
de describirlo al decir:

"Cada bloque de piedra tiene
una estatua en su interior,

y es la tarea del escultor descubrirla".

Pero ¿y si trabajaba
en la dirección opuesta?

No de un bloque sólido de piedra,

sino a partir de una pila de polvo,

de alguna manera unir entre sí millones
de partículas para formar una estatua.

Sé que es una noción absurda.

Es probablemente imposible.

La única manera de conseguir
una estatua de un montón de polvo

es si la estatua
se construye a sí misma...

si de alguna manera podemos obligar
a millones de estas partículas a unirse

para formar la estatua.

Ahora, por extraño que parezca,

ese es casi exactamente el problema
en que trabajo en mi laboratorio.

No construyo con piedras,

construyo con nanomateriales.

Son simplemente increíblemente pequeños
objetos fascinantemente pequeños.

Son tan pequeños que si este
control fuera una nanopartícula,

un pelo humano sería del tamaño
de toda esta sala.

Y están en el centro de un campo
que llamamos nanotecnología,

del que estoy seguro que todos
hemos oído hablar,

y todos hemos oído cómo va a cambiar todo.

De estudiante de postgrado

fue uno de los momentos más emocionantes
para trabajar en nanotecnología.

Hubo avances científicos
que sucedían todo el tiempo.

Las conferencias zumbaban,

había mucho dinero de
los organismos de financiación.

Y la razón es

cuando los objetos son realmente pequeños,

se rigen por una física diferente de la
que gobierna los objetos ordinarios,

como con los que interactuamos.

La llamamos física mecánica cuántica.

Y nos dice es que se puede ajustar
su comportamiento con precisión

con solo hacer cambios
aparentemente pequeños,

como la adición o eliminación
de un puñado de átomos,

o torcer el material.

Es como las herramientas esenciales.

Se siente uno realmente fortalecido;
que puede hacer cualquier cosa.

Y lo hacíamos...

me refiero a toda mi generación
de estudiantes de postgrado.

Tratábamos de hacer computadoras
muy rápidas utilizando nanomateriales.

Estábamos construyendo puntos cuánticos

que un día pudieran encontrar
y luchar contra la enfermedad.

Había grupos tratando de hacer incluso
un ascensor al espacio

usando nanotubos de carbono.

Pueden mirarlo, es cierto.

De todas formas,
pensamos que afectaría

toda la ciencia y la tecnología,
de la informática a la medicina.

Y tengo que admitir,

bebí todo el Kool-Aid.

Es decir, hasta la última gota.

Pero eso fue hace 15 años,

y...

la fantástica ciencia se hizo,
un trabajo muy importante.

Hemos aprendido mucho.

Nunca fuimos capaces de traducir
la ciencia en nuevas tecnologías...

en tecnologías que en realidad
pudieran impactar a la gente.

Y la razón es que estos nanomateriales...

son como una espada de doble filo.

Lo mismo que los hace tan interesantes

--su pequeño tamaño--

también los hace imposible de trabajar.

Es, literalmente, como intentar construir
una estatua de un montón de polvo.

Y simplemente no tenemos herramientas
lo pequeñas como para trabajarlas.

Pero incluso si lo hiciéramos,
en realidad no importaría,

porque no podríamos poner millones
de partículas una a una juntas

para construir una tecnología.

Por eso,

la totalidad de la promesa
y toda la emoción

ha quedado en eso:
promesa y emoción.

No tenemos ningún nanobots
que combata la enfermedad,

no hay ascensores para el espacio,

y lo que más me interesa,
no hay nuevos tipos de computación.

Ahora ese último,
es el realmente importante.

Nos acostumbramos a esperar

que el ritmo de los avances informáticos
sea indefinido.

Hemos construido economías enteras
en esta idea.

Y existe este ritmo

debido a nuestra capacidad de empacar
más y más dispositivos

en un chip de ordenador.

Y a medida que se hacen más pequeños,

son más rápidos,
consumen menos energía

y se consiguen más baratos.

Y es esta convergencia
la que nos da este ritmo increíble.

Como manera de ejemplo:

si tomamos la computadora del tamaño de
un cuarto que envió a 3 hombres a la Luna

y de algún modo la comprimimos...

comprimir la mayor computadora
del mundo de su época,

seria del mismo tamaño
que su teléfono inteligente...

su teléfono inteligente real,

eso en lo que gastó 300 dólares
y simplemente tira al cabo cada 2 años,

tiraría esa cosa.

No se impresionarían.

No podría hacer nada
de lo que hace su teléfono.

Sería lento,

no se podría poner ninguna cosa en él,

podría conseguir los primeros dos minutos

de un episodio de "Walking Dead"
si tienen suerte...

(Risas)

El punto es que el progreso...
no es gradual.

El progreso es inexorable.

Es exponencial.

Se multiplica a sí mismo año tras año,

hasta el punto de que
si se compara una tecnología

de una generación a la siguiente,

son casi irreconocibles.

Y tenemos el deber
de mantener este progreso dándose.

Queremos decir lo mismo
10, 20, 30 años a partir de ahora:

mira lo que hemos hecho
en los últimos 30 años.

Pero sabemos que este progreso
no puede durar por siempre.

De hecho, la fiesta está acabándose.

Es como "la última copa", ¿verdad?

Si se mira debajo de las sábanas,

por muchas métricas
como velocidad y rendimiento,

los progresos ya se han desacelerado.

Si queremos mantener esta fiesta,

tenemos que hacer lo que siempre
hemos sido capaces de hacer,

que consiste en innovar.

El papel de nuestro grupo
y la misión de nuestro grupo

es innovar empleando nanotubos de carbono,

porque pensamos que pueden proporcionar
un camino para continuar con este ritmo.

Son como suenan.

Son pequeños tubos huecos,
de átomos de carbono,

y su tamaño nanoescala,
ese tamaño pequeño,

da lugar a propiedades electrónicas
simplemente excepcionales.

Y la ciencia nos dice que si pudiéramos
emplearlos en informática,

podríamos ver mejoras de hasta
10 veces en el rendimiento.

Es como saltar varias generaciones
de tecnología en un solo paso.

Así que ahí lo tenemos.

Tenemos este problema realmente importante

y tenemos, básicamente,
la solución ideal.

La ciencia grita en nosotros,

"Esto es lo que debe hacer
para resolver su problema".

Así que vamos a empezar,

hagámoslo.

Pero volvemos a esa espada de doble filo.

Esta "solución ideal" contiene un material
con el que es imposible trabajar.

Habría que organizar miles de millones
para hacer un solo chip de computadora.

Es el mismo dilema,
es como si este problema no muriera.

En este punto, dijimos: "Vamos a parar.

No vayamos por el mismo camino.

Vamos a averiguar lo que falta.

¿Con qué no estamos tratando?

¿Qué no hacemos
que haya que hacer?".

Es como en "El Padrino", ¿verdad?

Cuando Fredo traiciona
a su hermano Michael,

todos sabemos
lo que hay que hacer.

Fredo se tiene que ir.

(Risas)

Sin embargo, Michael lo aplaza.

Está bien, lo entiendo.

Su madre sigue viva,
esto la molestaría.

Acabamos de decir,

"¿Cuál es el Fredo en nuestro problema?".

¿Qué no estamos tratando?

¿Qué no estamos haciendo,

pero hay que hacer
para que esto sea un éxito?".

Y la respuesta es que la estatua
tiene que construirse a sí misma.

Hay que encontrar una manera, alguna,

de obligar, de convencer
a miles de millones de estas partículas

de que ensamblen en la tecnología.

No podemos hacerlo por ellas.
Tienen que hacerlo por sí mismas.

Y es la manera más difícil,
y esto no es trivial,

pero en este caso, es la única manera.

Ahora, resulta, que
no es un problema del otro mundo.

Simplemente no hemos construido nada así.

Las personas no construyen nada así.

Pero si miras a tu alrededor
--y hay ejemplos por todas partes--

la Madre naturaleza construye
todo de esta manera.

Todo está construido
de abajo hacia arriba.

Vayan a la playa,

encontrarán estos organismos simples
que utilizan proteínas

--básicamente moléculas -

para dar forma a esto
que es en esencia arena,

simplemente sacándolo del mar

y construyendo arquitecturas
extraordinarias con extrema diversidad.

La naturaleza no es tosca como nosotros,
solo quitando partes.

Es elegante e inteligente,

edifica con lo disponible,
molécula por molécula,

haciendo estructuras con una complejidad

y una diversidad que no podemos
ni siquiera acercarnos.

Y ella ya está en la nano.

Ha estado allí durante
cientos de millones de años.

Nosotros llegamos tarde a la fiesta.

Por eso hemos decidido utilizar la misma
herramienta que utiliza la naturaleza,

que es la química.

La química es la herramienta que falta.

Y la química funciona en este caso

porque estos nano objetos son casi
del mismo tamaño de las moléculas,

por lo que podemos usarlos
para dirigir estos objetos,

como una herramienta.

Justo lo que hemos
hecho en el laboratorio.

Hemos desarrollado la química
que va a la pila de polvo,

la pila de nanopartículas,

y saca exactamente los que necesitamos.

Podemos usar la química para organizar
miles de millones de estas partículas

en el patrón que necesitamos
para construir circuitos.

Y como podemos hacerlo,

podemos construir circuitos
mucho más rápidos

de lo que nadie ha sido capaz de hacer
antes, usando nanomateriales.

Química era la herramienta que faltaba,

y cada día nuestra herramienta
se vuelve más precisa.

Y, finalmente

--y esperamos que esto
en un puñado de años--

podremos entregar
una de las promesas originales.

Ahora, la informática es solo un ejemplo.

Es el único que me interesa, en el que
mi grupo está realmente,

pero hay otros en energías renovables,
en medicina,

en materiales estructurales,

donde la ciencia les dirá
que vayan a lo nano.

Ahí es donde está el mayor beneficio.

Pero si vamos a hacer eso,

los científicos de hoy y mañana
necesitarán nuevas herramientas,

herramientas como las que he descrito.

Y necesitarán la química. Ese es el punto.

La belleza de la ciencia es que una vez
que desarrolla nuevas herramientas,

están disponibles.

Están disponibles para siempre,

y cualquiera en cualquier lugar
puede recogerlas y utilizarlas,

y ayudar a cumplir la promesa
de la nanotecnología.

Muchísimas gracias por su tiempo.
Lo aprecio.

(Aplausos)