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Autor
Javier García Martínez (Laboratorio de Nanotecnología Molecular. Universidad de Alicante)

I+D+i en nanotecnología: Oportunidades y retos

La nanotecnología es una de las áreas prioritarias de I+D+i en muchos países debido a su previsión de creación de riqueza, trabajo y calidad de vida. En España, los distintos parámetros que indican la actividad en I+D+i en nanotecnología aumentan rápidamente, pero todavía son inferiores a los que presentan otros países con un PIB similar.

La nanotecnología es un sector estratégico, con un enorme potencial de creación de valor en los próximos años

La nanotecnología es un sector estratégico, con un enorme potencial de creación de valor en los próximos años. Según un buen número de estudios, el mercado de la nanotecnología generará en 2015 entre uno y tres billones de dólares. Esta previsión de crecimiento es el resultado, entre otros factores, de un incremento exponencial en el número de patentes en nanotecnología. De acuerdo con SciFinder CAS, a finales de 2007 había 9.000 patentes en nanotecnología. Desgraciadamente, España sólo posee 24 de estas 9.000 patentes, lo que supone el 0,25% del total. La protección y licencia de la propiedad intelectual es fundamental para la creación de empresas de base tecnológica, por lo que, con estas cifras, es difícil imaginar una verdadera industria nanotecnológica en España en los próximos años, si no se produce un cambio copernicano en la financiación, promoción y apoyo a la I+D+i.

En 2004, la Comisión Europea publicó el informe "Hacia una estrategia europea para las nanotecnologías", en un intento de situar a Europa a la cabeza de esta nueva disciplina con una previsión de beneficio de un billón de dólares en 2010. En este informe se detalla que los países punteros en desarrollo nanotecnológico dedican en torno a seis euros por persona y año; la media europea se sitúa tan sólo en tres. En el vagón de cola se encuentra España con sólo cuatro céntimos de euro. Es evidente que con estas grandes diferencias, que se muestran con crudeza en el gráfico 1, no es posible competir en condiciones favorables, a pesar de la dedicación y talento de los científicos españoles.


El indicador más claro de la necesidad de liderar esta nueva área tecnológica es, probablemente, el ya comentado crecimiento exponencial en el número de patentes. Además, el hecho de que se encuentre en pleno crecimiento, la hace especialmente interesante.

Existen importantes aspectos de la nanotecnología que están aún por definir e importantes descubrimientos por realizar. Por eso, aquéllos que consigan las primeras patentes, aquéllas con contenidos más generales, son los que tendrán una posición de ventaja y liderarán la industria nanotecnológica en los próximos años. Para ello, como hemos señalado anteriormente, es necesaria una financiación decidida y a tiempo; pero el dinero no es suficiente. Japón, EE.UU. y la Unión Europea invierten cantidades similares en sus distintos programas de fomento de la investigación en nanotecnología. Sin embargo, Europa está muy por debajo en el número de patentes en este campo, agravándose el problema en los países del Mediterráneo. Entre las varias razones que se han esgrimido para explicar este hecho (que se verifica para otras tecnologías) destacan la fragmentación y descoordinación de la financiación en Europa, un escaso peso del sector privado, pero, también, la falta de cultura y formación en protección intelectual.


La capacidad de los distintos países para generar la propiedad intelectual en nanotecnología se muestra con claridad en el gráfico 2 que resulta muy revelador, especialmente cuando se compara con el gráfico 1. En él se representa el número de patentes frente al número de publicaciones por países normalizado según su PIB. Países como República Checa, Israel y Suecia tiene una buena producción en nanotecnología (0,25 patentes/PIB y 10 publicaciones/PIB), mientras que Malta y Portugal presentan las producciones más bajas (menos de 0,01 patentes/PIB y una publicación/PIB), que se corresponde con el menor gasto público (gráfico 1). España no está mucho mejor.

La enorme presión por publicar los resultados de una investigación cada vez más competitiva desincentiva la protección de la propiedad intelectual, claramente infravalorada en el ámbito universitario español

Pero también podemos utilizar este gráfico para estudiar el carácter aplicado de esta investigación. De media, cada país produce una patente cada 50 artículos científicos, que corresponde con la línea ascendente en el gráfico. Países que llevan apostando por la nanotecnología desde comienzos de esta década, como Irlanda, que gasta 5,6 euros por persona y año en nanotecnología, produce una patente cada 18 artículos. España, que se encuentra en una etapa preliminar en la innovación en nanotecnología, sólo produce una patente cada 300 artículos. Pero, como destacábamos antes, la falta de financiación no es el único factor. La enorme presión por publicar los resultados de una investigación cada vez más competitiva desincentiva la protección de la propiedad intelectual, claramente infravalorada en el ámbito universitario español.

Hoy en día, es relativamente sencillo determinar el impacto científico gracias a distintas herramientas informáticas especializadas; si bien, esta actividad no está exenta de riesgos, ya que es difícil cuantificar algo tan intangible como la generación de conocimiento. El objetivo es en realidad más modesto y sólo pretende obtener alguna indicación relativa de la cantidad, relevancia o impacto de la actividad científica. En el caso de la nanotecnología en Europa, la Universidad de Leiden y el Instituto Fraunhofer de Sistemas e Investigación de la Innovación han desarrollado, dentro del proyecto Mapping Excellence in Science and Technology across Europe, un buscador online de acceso libre que permite ordenar las distintas instituciones en función del número e impacto de sus publicaciones. Utilizando esta herramienta de generación de mapas bibliométricos y seleccionando el número de citas en nanotecnología como criterio, sólo encontramos una institución española entre las 100 primeras de todo el mundo.

Aunque es posible utilizar otros criterios y otras herramientas, la conclusión que se obtiene no es muy distinta: a pesar del notable crecimiento en cantidad y calidad de las publicaciones en nanotecnología en España, estamos aún lejos de liderar la investigación en este campo. En la carrera por liderar este nuevo sector tecnológico, no se trata de lo rápido que uno progresa, sino de cómo lo hace con respecto a los otros; y en el caso de la nanotecnología el crecimiento de algunos países en los últimos años ha sido espectacular. Habría que destacar el caso de China que, en los últimos años, ha apostado de una forma decidida por la I+D+i. Un porcentaje importante de los beneficios generados en los últimos años -en los que ha crecido a más del 10% anual- se han dedicado a mejorar su situación en innovación y creación de conocimiento. Esta inversión estratégica ha situado a China como el segundo país en el número de publicaciones (gráfico 3) y el quinto en el número de patentes en nanotecnología. Hasta ahora China, igual que Japón en el pasado, se ha caracterizado por competir con productos baratos de baja tecnología.


Sin embargo, está haciendo todo lo posible por utilizar las ganancias de estos años para competir en condiciones más favorables. España es hoy en día un país caro, con costes elevados y escasa inversión en I+D+i. Sin duda, una combinación peligrosa si no se sabe reaccionar a

España es hoy en día un país caro, con costes elevados y escasa inversión en I+D+i. Sin duda, una combinación peligrosa si no se sabe reaccionar a tiempo

En los últimos años, las empresas de capital riesgo han invertido cada vez más en las empresas de base nanotecnológica, hasta llegar a los 500 millones de dólares a finales de 2005. Desgraciadamente, sólo el 3,5% del capital riesgo en nanotecnología se invierte en Europa, lo que demuestra la dificultad de la UE por traducir la excelente investigación que realiza en creación empresarial y de riqueza. De las 10 empresas de inversión en capital riesgo más activas en nanotecnología, según el ranking del Nanotechnology Law and Business, la mayoría son también norteamericanas. Esta apuesta decidida de EE.UU. por la nanotecnología, iniciada y promovida desde la National Nanotechnology Initiative tanto por la administración Clinton como, posteriormente, por la del presidente Bush, le ha permitido situarse a la cabeza en la creación de empresas de base nanotecnológica.

El crecimiento exponencial de este sector no ha pasado desapercibido para los inversores, atentos a cualquier oportunidad de negocio. De hecho, existen al menos dos fondos de inversión especializados en nanotecnologías que incluyen sólo empresas de este sector, el Global Crown Capital Nanotechnology Index (TM) y el PowerShares Lux Nanotech Portfolio. Estos fondos de inversión están diseñados para el inversor atento que quiere aprovechar la ola de crecimiento de un sector en expansión y con ramificaciones en sectores clave de las nuevas tecnologías.

Pasamos ahora a analizar cómo es el mapa de la industria nanotecnológica a escala mundial desde dos estudios independientes y desde dos enfoques distintos. The International Small Technology Network contabilizaba a finales de 2007, 1.057 empresas dedicadas fundamentalmente a la nanotecnología. En el gráfico 4, presentado por sectores, se observa la contribución de cada país a la industria nanotecnológica. EE.UU. lidera esta clasificación con más del 50% del total de las empresas dedicadas a esta tecnología, seguido de lejos de Alemania, Canadá, Suiza, Japón y Reino Unido.

Investigación de calidad, protección intelectual y buenas condiciones financieras son necesarias para desarrollar un sistema I+D+i que genere riqueza, empleo y mejor calidad de vida

Este liderazgo es aún más claro, según un estudio más selectivo, en el que sólo se tuvieron en cuenta las 147 empresas más importantes en el área de la nanotecnología. Este trabajo apareció publicado en 2006 en forma de libro titulado Investing in Nanotechnology. Según este estudio, el 84% de las principales empresas de nanotecnología son norteamericanas. Este liderazgo es el resultado de una inversión decidida y a tiempo, pero también de una investigación extensa y de calidad. EE.UU. es el país con mayor número de artículos: 14.750 en 2005 (gráfico 5) y con mayor número de autores del selecto grupo de los más citados del mundo. Este esfuerzo investigador se ve, además, traducido en un gran número de patentes, lo que sitúa a EE.UU. también a la cabeza de la protección intelectual en nanotecnología. Ésta es la base sobre la que jóvenes emprendedores establecen sus patentes, consiguen capital riesgo adecuado y crean las empresas líderes en el mercado de la nanotecnología. Estas tres etapas: investigación de calidad, protección intelectual y buenas condiciones financieras (pero también legales, administrativas e incluso culturales) son necesarias para desarrollar un sistema I+D+i que genere riqueza, empleo y mejor calidad de vida. En general, en Europa, y en especial en los países del Mediterráneo, fallamos a medida que avanzamos en estas etapas: protección intelectual y sobretodo creación empresarial, lo que no permite extraer el valor del conocimiento generado.


A pesar de que la nanotecnología aún nos suene a ciencia ficción, estamos más cerca de una verdadera industria nanotecnológica de lo que nos podemos imaginar. No sólo por el número creciente de productos disponibles en el mercado que se han elaborado o contienen algún elemento propio de la nanotecnología, sino porque ya genera un buen número de puestos de trabajo y es una industria en crecimiento con un buen volumen de negocio. En 2008, se espera que la nanotecnología genere un millón de empleos, valor que llegará a los 10 millones en 2014 (gráfico 6). Esto supondrá el 11% de todos los trabajos de manufactura del mundo. Este dato pone de manifiesto la necesidad de una formación adecuada en nanotecnología para los nuevos trabajadores, a sus distintos niveles.


De acuerdo con varios estudios independientes, existen al menos 500 productos comerciales que utilizan la nanotecnología. De hecho, la revista Forbes destaca cada año los Top Nano Products of the Year, es decir, los 10 mejores productos de nanotecnología del año. En la primera etapa de la comercialización de la nanotecnología, estos productos, en su mayoría, presentan un tratamiento superficial o la adición de algún nanomaterial que mejora sus propiedades mecánicas (material deportivo o militar), superficiales (textiles o pinturas) o que permiten una mejor aplicación o dosificación (cosméticos). Mirando a más largo plazo, existen dos áreas de investigación que merecen una especial atención. Por un lado, la aplicación de nanomateriales en la producción, transformación y almacenamiento de energía.

En este sentido, destacan las nuevas generaciones de células fotovoltaicas sin necesidad de silicio que son más eficientes, flexibles y económicas. En la futura economía del hidrógeno, la nanotecnología tiene un papel clave tanto en la producción de energía con pilas de combustible como en el almacenamiento de hidrógeno en nanotubos de carbono y en nanomateriales metálicos y cerámicos. Por otro lado, existe un enorme potencial en el uso de la nanotecnología para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades. El Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos tiene un ambicioso programa conocido como el National Cancer Institute Alliance for Nanotechnology in Cancer, para la lucha contra el cáncer mediante la nanotecnología. Esta línea de investigación ya ha dado lugar a algunos resultados relevantes en los que se han depositado grandes esperanzas. Nanopartículas de distintos materiales biocompatibles cuya superficie se ha modificado químicamente para que se adhieran selectivamente a células tumorales. Estas nanopartículas pueden actuar como marcadores que permitan un diagnóstico precoz de la enfermedad, mejorando notablemente su pronóstico.


También pueden cargarse con medicamentos muy potentes que, al liberarse selectivamente sobre el tumor, producen menos efectos secundarios y son más efectivos. A la luz de los enormes beneficios de estas aplicaciones, no es extraño que los países más desarrollados, las empresas líderes en innovación y universidades y centros tecnológicos de todo el mundo hayan incluido la nanotecnología entre sus áreas prioritarias de I+D+i.




NOTA: Texto y figuras extraídos del artículo J. García Martínez, Nanotecnología: un sector estratégico en innovación y creación de valor, Economía Exterior (44) 7- 22(2008).
Más información en: www.nanomol.es

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