El nanofrío que viene.

Nanoesto, nanoaquello, nanolootro. La idea de que hacer cosas tan pequeñas que mides sus dimensiones en nanometros (milmillonésimas de metro) conlleve ventajas que no están al alcance de objetos mayores ha estado rondando durante una década. Lo suficiente como para que los escépticos se pregunten si algo útil saldrá alguna vez de estas nanocosas. Sin embargo, parece probable que algo útil esté a punto de salir.

Las pruebas indican que añadir una pizca de nanopartículas al agua mejora su conductividad térmica, y por lo tanto, su capacidad para evacuar calor de lo que esté en contacto con ella, ¡en un 60%! En un mundo en el que el coste de la refrigeración es una carga económica no pequeña (la refrigeración industrial consume el 7% de la electricidad generada en la Unión Europea) esto supone una mejora significativa. Permitiría, por ejemplo, que los enormes y costosos almacenes llenos de ordenadores que mantienen en funcionamiento Internet pudiesen albergar más servidores por metro cuadrado de suelo disponible.

La refrigeración por nanofluidos, como se conoce el fenómeno, se descubrió hace casi dos décadas, pero es ahora cuando comienza a salir del laboratorio. Un nanofluido no es más que una suspensión coloidal de nanopartículas en un fluido, en nuestro caso agua. Es el tipo de coloide que se llama sol, una dispersión de partículas sólidas en un medio dispersante líquido, como la tinta. El desarrollo de esta tecnología, aparentemente tan simple, no ha estado exento de dificultades.

La primera dificultad fue impedir la tendencia de las partículas a juntarse y dejar de ser nano. Eso se solucionó añadiendo agentes emulsionadores a la mezcla como el bromuro de cetrimonio (hexadeciltrimetil amonio), que se desarrolló originalmente como antiséptico.

El segundo problema era qué partículas usar. De momento parece que los óxidos de metales como el zinc (ZnO) y el cobre (CuO) están entre los favoritos, pero también se están estudiando las propiedades de la alúmina (Al₂O₃) y de los nanotubos de carbono (C). De aquí surge la pregunta de cuál es la base del funcionamiento de este fenómeno. No es solamente que el ingrediente añadido (el óptimo parece estar del 6 al 8% del volumen total) sea en sí mismo un buen conductor del calor, aunque eso ayude. Los nanofluidos son mejores conductores que la suma de sus partes. Esto sugiere que las partículas están cambiando la estructura misma del agua de forma que mejoran su conductividad. El agua, a pesar de no parecer tener estructura interna, la tiene, especialmente cuando está fría. Las moléculas están organizadas de forma que recuerdan a la estructura del hielo, pero más “sueltas”. Las nanopartículas alteran, inevitablemente, esta disposición y esto puede hacer a la mezcla más capaz de transmitir el calor. Si se conociesen estos cambios, escoger el tamaño y la composición de las nanopartículas sería un poco menos de ensayo y error.

El tercer problema es el paso del laboratorio a la escala industrial. Cuando las cantidades aumentan, la forma en la que los componentes se mezclan y reaccionan se altera significativamente. Esto hace que sea difícil predecir a partir de experimentos a pequeña escala que ocurrirá en una instalación comercial.

Si estos problemas pueden ser superados se anuncia un gran futuro, y parte de la nanomoda podría convertirse en un producto útil.