La era de la nanotecnología

Durante las segunda mitad del siglo XX la electrónica basada en el silicio conquistó el mundo: calculadoras, ordenadores, reproductores de música, teléfonos móviles etc. Japón y Estados Unidos fueron los líderes en esta revolución. Desde hace años, empresas como Intel en Estados Unidos o Sony en Japón ven cada vez más cerca los límites físicos a la hora de miniaturizar electrónica basada en silicio. Los expertos dicen que llegaremos al límite a finales de la próxima década. En ese momento necesitaremos cambiar de paradigma o nos quedaremos tecnológicamente estancados.

Japón vio los límites de la tecnología semiconductora actual basada en silicio y se puso manos a la obra antes que nadie. En 1974, Norio Taniguchi propuso por primera vez la palabra “Nanotecnología” para englobar todas aquellas disciplinas dedicadas a la investigación y búsqueda de aplicaciones en el mundo de lo muy pequeño, en el mundo donde trabajar midiendo con nanómetros es lo normal.

Nanobot
La construcción de nanobots es uno de los campos más prometedores dentro del mundillo de la nanotecnología.

Durante los años 80 fueron varias las empresas japonesas que empezaron a producir y vender microscopios de sonda de barrido, haciendo posible la observación barata de estructuras de tamaños nanométricos. La proliferación y mejora de instrumentos de medida fue el primer paso, el segundo gran paso fue la primera observación directa de nanotubos de carbono en 1991 por Sumio Iijima. Los nanotubos de carbono permiten la construcción de estructuras tan duras como el diamante y tan flexibles como una goma. Algo más de una década después del descubrimiento de los nanotubos, la bicicleta que ganó e Tour de Francia en 2006 contenía nanotubos de carbono aleados con fibra de carbono y Sumio Iijima ganó el premio Principe de Asturias de Investigación Científica y Técnica en 2008. Sumio Iijima y los nanotubos fueron la chispa inicial, diez años más tarde, el gasto conjunto entre gobierno y grandes corporaciones japonesas en investigación y desarrollo en nanotecnología llegó a los a los 500 millones de Euros. Estados Unidos y Europa reaccionaron un poco más tarde, hoy en día los presupuestos destinados a nanotecnología en Estados Unidos, Asia y Europa superan los 1.000 millones de Euros en cada región.

Japón sigue siendo el líder, ya que tiene más años detrás en investigación y desarrollo, pero países como Corea del Sur, Taiwán o China están empezando a mostrar liderazgo en el sector al ser más rápidos en transferencia tecnológica. En Corea del Sur ya hay más de 300 productos a la venta para cuya creación fue necesario trabajar a escalas nanométricas. Por ejemplo, cepillos de dientes, lavadoras, aires acondicionados que matan microbios utilizando nanopartículas de plata. Uno de los productos más populares en Corea son las neveras que conservan productos durante más tiempo, también utilizando tecnologías basadas en nanopartículas de plata. Samsung incluso ha registrado la marca nanosilver (nanoplata) para utilizarla en la comercialización de sus lavadoras y lavavajillas.

Las aplicaciones prácticas y la verdadera revolución de la nanotecnología todavía está por ver. Las aplicaciones son prometedoras en campos de lo más variados, conservación de alimentos, matar células cancerígenas utilizando nanobots, baterías que duran más, dispositivos electrónicos que consumen menos, nuevas fuentes de energía, células solares más eficientes, tejidos libres de arrugas y repelentes de líquidos, lentes de gafas que no se rayan, alimentos que se conservan durante más tiempo, ordenadores y electrónica en general más pequeños y más rápidos.

Japón está trabajando en prácticamente todas las áreas donde la nanotecnología puede tener aplicaciones prácticas. Pero donde más se está concentrando es en buscar cual puede ser el siguiente paradigma más allá de la tecnología de silicio tradicional que pueda ser producido en masa de forma barata. Nos espera una era en el que el nivel de miniaturización va a llegar a tal nivel que un electrón representará un bit de información, expertos en la materia prevén la fabricación en masa transistores de un electrón para finales de la próxima década. Otro de los campos donde más dinero se está invirtiendo en Japón es el de nuevas medicinas construidas a partir de la síntesis artificial de moléculas en un principio o incluso nanobots en un futuro algo más lejano.

Durante los últimos 30 años la industria que ha llevado al mundo hacia adelante ha sido la de la informática y las telecomunicaciones, durante las próximas décadas seguramente la nanotecnología va tomar el rol de líder siendo el motor impulsor de tecnologías disruptivas en todo el mundo. Japón está situado en primera línea de parrilla en el sector y Estados Unidos segundo, Europa está en tercera posición pero está despertando y cada vez es mayor el gasto que se hace en investigación nanotecnológica. Al igual que los microprocesadores han llegado a tener aplicaciones que nunca habríamos imaginado hace 30 años, seguramente durante las próximas décadas avances en nanotecnología nos traerán muchas aplicaciones que nadie ha predicho aún que cambiarán nuestras vidas.

Este artículo lo escribí originalmente para El Ciberpaís.

Prototipos de Toyota

El otro día estuvimos Pablo y yo en Odaiba en el Megaweb viendo algunos de los últimos prototipos y propuestas para vehículos del futuro de Toyota. Hasta ahora sólo uno de estos prototipos ha llegado a utilizarse, el I-Real, que se utiliza en el aeropuerto de Chubu. Las demás propuestas de vehículos tan sólo han llegado a prototipos, la mayoría de ellos presentados en la expo de Aichi, de los cuales no se ha vuelto a saber mucho más. Seguramente todavía pasen décadas antes de que veamos vehículos como estos a la venta:

Toyota

Toyota

Toyota

Toyota

Toyota

Toyota
Algo así quizás si que lo veamos dentro de unos años 🙂

100Mbps es lo normal

La velocidad media de las conexiones a Internet en Japón es mayor de 80Mbps. Es el primer país del mundo en velocidad, seguido de Corea con una media de algo más de 50Mbps y Suecia con unos 25Mbps. Desde hace cinco años es habitual contratar conexiones a 100Mbps por poco más de 20 euros al mes tarifa plana. Además, es el país donde la velocidad de transmisión es más barata, sale a una media de 2 euros al mes por Mbps.

Hace cinco años, en el 2004, en España acababa de ponerme en casa ADSL a 512Kbps, me pareció una maravilla comparado con la conexión dial-up a 56Kbps que había tenido hasta el momento. Al cabo de unos meses estaba viviendo en Japón y llego el momento de contratar una conexión a Internet. Cual fue mi sorpresa cuando la velocidad mínima que me ofrecieron fue 8Mbps (ADSL) por el equivalente a 18 euros al mes y la velocidad máxima 100Mbps (Fibra óptica) por tan sólo 32 euros al mes. Elegí la segunda opción y pasé a tener una conexión a 100Mbps en casa, algo que en Europa sólo se veía en grandes empresas y en universidades.

En el 2005 la mayoría de contratos nuevos que se firmaba en Japón eran de 50Mbps o 100Mbps. Estas velocidades eran y son posibles gracias a FTTH (Fiber to the home – Fibra hasta casa). Y en el 2006 Japón fue el primer país del mundo donde las conexiones vía ADSL empezaron a descender, ya que se consideraba una tecnología obsoleta reemplazada plenamente por FTTH.

Hoy en día los proveedores lo que más publicitan son sus tarifas planas FTTH a 100Mbps e incluso también a 1Gbps, aunque esta última opción sólo está disponible en algunos lugares de Tokio y Osaka.

Una de las razones principales por las que las velocidades son tan astronómicas y los precios tan bajos en Japón es lo barato que es desplegar nuevas redes de telecomunicaciones. Uno de los factores más importantes es la alta densidad de población, por ejemplo, desplegando una nueva red en Tokio y las ciudades colindantes una empresa puede dar servicio a un mercado de casi cuarenta millones de personas. Muchas empresas usan Tokio como conejillo de indias, se ven que funciona un nuevo servicio o producto luego deciden expandirse y cubrir todo el país. Es el caso de una nueva operadora de telefonía móvil llamada Emobile que empezó dando servicio sólo a Tokio y Osaka para reducir gastos en despliegue de antenas, pero conforme les ha ido yendo bien se han ido expandiendo por todo el país.

El otro factor que facilita mucho el despliegue de nuevas redes, y lo que ayudó a poder recablear Japón con fibra óptica con cierta facilidad es que aquí la mayoría de los cables no se entierran. Incluso en los centros de las ciudades, los cables de la luz y teléfono todavía se despliegan a base de postes, aunque afeen la ciudad. Una de las cosas que más sorprende al extranjero al visitar por primera vez Japón es tener que ir esquivando postes de la luz cuando caminas por las calles en pleno centro. Al no tener que abrir zanjas en las calles, se pueden cablear grandes zonas con fibra en apenas horas utilizando los postes que inundan las ciudades.

Japón es un país con mucha actividad sísmica. Según el ministerio de obras públicas es más seguro mantener el cableado en el exterior que enterrarlo; es más seguro, más robusto y más fácil de reparar ante el evento de un gran terremoto. Esta es la razón principal por la que se ven tantos cables estropeando fachadas de casas y edificios en Japón.

Fachada
Recablear con fibra es un trabajo relativamente fácil al estar casi todo el país cableado usando postes incluso en el centro de las ciudades.

Fachada
Empleado de NTT instalando una nueva línea de FTTH en el centro de Tokyo.

Los terremotos son también una de las causas indirectas más importantes que facilitaron la implantación de FTTH en Japón con tanta rapidez, cuando en otros países los proveedores y operadoras están teniendo tantas dificultades para dar el paso más allá del ADSL. Por ejemplo, en Corea están optando por FTTB y FTTC que son tecnologías que acercan la fibra casi hasta las casas pero donde el último tramo de entre 300 y 50 metros sigue siendo par trenzado. En Europa seguramente también se siga un camino parecido para aliviar los costes de extender fibra por toda la geografía. Es interesante como en Japón se aprovecharon de una desventaja tan grande como es ser un territorio propenso a los terremotos para desplegar con rapidez la mejor infraestructura basada en fibra óptica del mundo.

Uno de los nuevos mercados que está posibilitando tener conexiones a tanta velocidad es el de la “televisión por fibra”. Todos los proveedores de Internet y la mayoría de las televisiones japonesas se pueden conectar ya directamente al módem FTTH para poder ver televisión de alta definición vía Internet.

Artículo escrito originalmente para el Ciberpaís donde escribo cada 15 días.

150 años de innovaciones

Hace unas semanas empezaron en Yokohama las celebraciones para conmemorar el 150 aniversario de la apertura del puerto al comercio internacional. Es un evento importante porque representa la apertura de Japón al mundo después de varios siglos de clausura. El Puerto de Yokohama fue uno de los cinco primeros puertos de Japón en ser abierto al comercio internacional en 1859. La celebración del 150 aniversario va a durar cinco meses, durante los cuales se van a celebrar varios eventos y se han abierto varias exposiciones temporales en la zona del puerto donde se revisa la historia y todos los avances tecnológicos logrados por Japón desde que abrió sus fronteras.

Japón pasó de ser una sociedad prácticamente medieval donde samuráis paseaban con katanas por las calles de Kioto en 1860 a comercializar la primera radio de transistores en 1954 (Sony), ser los primeros del mundo en poner en servicio trenes de alta velocidad en 1964 y llegando a ser la segunda economía mundial poco después. Durante la primera mitad del siglo XX se fundaron empresas como NEC, Fujitsu, Sony o Toshiba que centraron en el mercado local hasta que en los años cincuenta licenciaron la tecnología del transistor estadounidense y empezaron a invadir occidente con radios, televisiones y ordenadores.

Los años setenta y ochenta Japón llenó el mundo con sus productos, con su tecnología, con su innovación. El Walkman, el disquete, el Compact Disc, la videoconsola portátil, el karaoke, VHS, la calculadora la cámara de fotos digital, la memoria flash, el diodo LED de colores; son todo productos e invenciones japonesas que fueron y son parte de nuestra vida. Parece que eran los frutos de país que más porcentaje del producto interior bruto dedicaba a investigación y desarrollo, por encima de los Estados Unidos, hoy en día aun lo sigue siendo.

Cuenta la leyenda que a finales de los años 70, Gunpei Yokoi viajaba en un tren bala y vio como un hombre de negocios que estaba sentado a su lado estaba jugando con números utilizando una calculadora. A Gunpei Yokoi se le ocurrió que si alguien estaba jugando con algo tan aburrido como una calculadora se podrían crear máquinas portátiles específicas sólo para jugar usando una pantalla de cristal líquido. Además la tecnología necesaria para hacer tal máquina era ya barata y asentada, el cristal líquido llevaba varios años en la industria pero a nadie se le había ocurrido utilizarlo para hacer videojuegos. Gunpei Yokoi trabajaba en Nintendo y decidió sacar fruto de su idea y crearon las maquinitas Game & Watch para las cuales nació el primer Donkey Kong. Más tarde Gunpei Yokoi sería el inventor y arquitecto jefe en la creación de la Game Boy, un producto que invadió y cambió el mundo. La filosofía de Gunpei Yokoi de utilizar tecnologías ya asentadas en nuevos campos, de formas diferentes y originales engloba la filosofía general de innovación en Japón. Estados Unidos usaba el transistor sólo para aplicaciones militares, Japón (Sony, Toshiba, Fujitsu, NEC) fue el primero en utilizar el transistor para crear productos domésticos creando un mercado totalmente nuevo que no existía hasta entonces.

Game Boy

Game Boy
El Walkman y la Game Boy son dos de los gadgets japoneses más vendidos de la historia.

En 1990 Japón entró en crisis, una crisis de la que todavía no se ha recuperado y cuya consecuencia más inmediata va a ser la pérdida de ese segundo puesto en la lista de mayores economías del mundo dejando que China ocupe ese puesto a partir del año que viene. ¿Ha perdido tracción Japón en el mundo de la innovación? Hoy en día ya no es el Walkman el que está en nuestras vidas es el iPhone, Microsoft con la Xbox ocupa el lugar que en otros tiempos ocupó Sega, marcas Coreanas y Chinas como por ejemplo LG comen cada vez más mercado a las grandes de la electrónica Japonesas; algo ha cambiado, Japón tiene más competencia que nunca.

Durante la celebración del 150 aniversario del puerto de Yokohama empresas como Honda, Toyota, Nissan o Sony están exponiendo sus ideas para el futuro e intentar demostrar que aún siguen siendo los número uno en innovación tecnológica y pueden seguir cambiando el mundo. Sony apuesta fuerte por las pantallas OLED que dicen revolucionarán el mundo de la interacción con dispositivos electrónicos, Honda apuesta mucho por la robótica presentando cada vez más avances en su robot humanoide Asimo, Toyota apuesta por la electrónica y la comunicación entre vehículos para mejorar la seguridad en las carreteras y Nissan está centrando todos sus esfuerzos en revolucionar el mundo del motor con coches eléctricos.

Escribí este artículo para el Ciberpaís, donde estoy escribiendo cada 15 días sobre tecnología en Japón desde hace unos meses.

Otro artículos que escribí para el Ciberpaís