Lixin Dong

Profesor
Universidad de la Ciudad de Hong Kong
Hong Kong, China

Educación:

• Doctorado en Ingeniería de Microsistemas, Universidad de Nagoya
• Máster en Ingeniería Mecánica, Universidad Tecnológica de Xi'an
• Licenciado en Ingeniería Mecánica por la Universidad Tecnológica de Xi'an

Enfoque de trabajo:

Dong se centra en la nanorobótica y trabaja en el Departamento de Ingeniería Biomédica. Ha impartido cursos de posgrado sobre nanorobótica, nanofabricación y nanosistemas, y ha enseñado los componentes básicos, la fabricación, el ensamblaje y la caracterización de algunos nanodispositivos y sistemas, como sistemas electromecánicos, fotónicos y fluídicos. 

Consejos para estudiantes: 

"Sea voluntario en un laboratorio de investigación para tener una idea del campo". 

Enlaces:

  – Laboratorio de Sistemas Micro/NanoRobóticos Avanzados de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong

Entrevista:  

P: ¿En qué campos técnicos de la Nanotecnología se aplica mejor su trabajo?
Dong:

• Nanoelectrónica
• Nanosensores y Nanoactuadores
• Nanometrología y Caracterización
• Modelado y Simulación
• Nanofabricación
• Nanoóptica, nanofotónica y nanooptoelectrónica
• Nanomagnetismo
• Nanoenergía, Medio Ambiente y Seguridad
• Nanorobótica y nanofabricación
• Nano-Biomedicina

P: ¿Cuándo descubrió por primera vez que su carrera profesional se centraba en la nanotecnología?  
Dong: A finales de 1999, cuando fui a Japón para cursar mis estudios de doctorado, trabajaba inicialmente con robots a gran escala para realizar mecanizados..... Antes había trabajado en máquinas-herramienta centradas en el mecanizado de precisión. Fue entonces cuando trasladé mi trabajo a la escala nanométrica. Me interesa mucho la robótica, y la idea de trabajar con robots a pequeña escala me parece perfecta.     

P: ¿En qué aplicaciones actuales de nanotecnología está trabajando?    
Dong: Me dedico principalmente a la nanorobótica. En realidad, la nanorobótica se divide en dos grandes grupos: uno está centrado en la medicina, como los "médicos tragables", con robots de tamaño nanométrico que operan dentro del cuerpo humano o realizan diagnósticos. El otro gran grupo es el de la manipulación para la fabricación. Esto lo propuso Richard Feynman, pero no dio los detalles, los detalles técnicos, pero sí dijo que la física no dice que no a tales cosas. Luego Eric Drexler propuso algo así como un motor de creación, es decir, una máquina para ensamblar moléculas. Así que se puede utilizar la nanomanipulación para fabricar moléculas, utilizando un método mecánico, muy diferente del método químico tradicional. Ambos grupos me interesan mucho. En realidad, llevo años trabajando en la manipulación, empezando con la manipulación dentro del microscopio electrónico de barrido y luego con los microscopios electrónicos de transmisión. Uno de los grupos está centrado en la medicina, como los "médicos tragables", en los que hay robots de tamaño nanométrico para realizar cirugías dentro del cuerpo humano o simplemente hacer diagnósticos. El otro gran grupo es el de la manipulación para la fabricación, en realidad. Esto lo propuso Richard Feynman, pero no dio los detalles, los detalles técnicos, pero sí dijo que la física no dice que no a tales cosas. Luego Eric Drexler propuso algo así como un motor de creación, es decir, una máquina para ensamblar moléculas. Así que se puede utilizar la nanomanipulación para fabricar moléculas, utilizando un método mecánico, muy diferente del método químico tradicional. Ambos grupos me interesan mucho. En realidad, llevo años trabajando en la manipulación: empecé con la manipulación dentro del microscopio electrónico de barrido y luego con el microscopio electrónico de transmisión.     

P: ¿Qué es lo más gratificante de trabajar con nanotecnología?  
Dong: La nanotecnología es un campo realmente apasionante... y muy amplio, así que se pueden aprender muchas cosas nuevas. Creo que tanto la robótica como la nanotecnología abarcan también muchos subcampos interesantes. Por ejemplo, la nanotecnología abarca la nanofísica, la nanoquímica, los nanomateriales, la nanoelectrónica y la fotónica. Además, siempre me ha interesado la robótica. Con la robótica, queremos hacer algo como nosotros mismos, y por supuesto esto también implica todo. El campo de la nanotecnología es sencillamente muy interesante, y requiere una gran creatividad. Puedes hacer lo que piensas, sueñas o imaginas. Así que es muy divertido, y todo es emocionante. Cualquier cosa que crees puede ser la primera que se cree en el mundo. Puedes convertir lo imposible en posible.      

P: ¿Hay algún ejemplo que pueda dar que muestre cómo algo en lo que ha trabajado ha impactado positivamente al mundo?  
Dong: Ah, sí.... He estado colaborando con otros en la ETH de Zúrich en algo llamado "robots nadadores". Lo llamamos "flagelos bacterianos artificiales". Eso es una bobina, y en realidad podemos usar un campo magnético giratorio externo, para hacer que el robot gire y lo haga "nadar". Dicho esto, creo que el impacto potencial podría ser muy grande, porque, ese podría ser el primer prototipo para el "médico tragable". Todavía es muy primitivo y está en una fase preliminar, pero creo que el impacto potencial es alto. Es apasionante trabajar en este campo porque todos seguimos descubriendo nuevos nanomateriales y estructuras, que cambiarán lo que podemos hacer. Otro ejemplo es la caracterización, con la que podemos entender las distintas propiedades de los nanomateriales o nanoestructuras en una única estructura. Creo que el impacto de trabajar en nanotecnología es muy fundamental, pero importante. Y proporcionamos algunas herramientas experimentales a personas como científicos de materiales, físicos, químicos y otros que cambiarán los sistemas, productos y soluciones del futuro.      

P: ¿En qué áreas prevé que la futura comercialización de la nanotecnología tendrá el mayor impacto positivo en el mundo?
Dong: Aunque la futura comercialización de la nanotecnología abarcará muchos campos, yo me quedaría con la nanoelectrónica posterior al silicio, como los chips basados en carbono y los dispositivos cuánticos, donde la manipulación nanorobótica puede desempeñar un papel importante en la fabricación, el ensamblaje y la caracterización. La moda ascendente puede tomar el relevo de los procesos convencionales basados en la litografía. Otro campo que parece igual de importante es la emergente medicina nanorobótica, caracterizada por la administración selectiva de fármacos, el diagnóstico local, la toma de muestras y la terapia dentro del cuerpo.

P: ¿Cuál cree que es el mayor impacto que la nanotecnología ha tenido en el mundo hasta ahora?    
Dong: La primera nanotecnología utilizable fue el voladizo de AFM con una punta de nanotubo, creo. Se comercializó a principios de 2000. Algunas personas, como el grupo de Meyya Meyyapan, siguen colaborando en ello. Abrieron una spin-off para ensamblar nanotubos y una combinación de cantilevers de AFM para hacer una punta de cantilever de AFM muy afilada y muy resistente. Y creo que el uso de microscopios de sonda de barrido (SPM) tiene mucho éxito, como ejemplo de nanotecnología. La nanolitografía por inmersión basada en un AFM ha tenido un gran éxito comercial. Mi propio grupo está poniendo en marcha una pluma estilográfica de nanotubos para "escribir" directamente nanoestructuras metálicas en 3D; mañana daré una charla al respecto en esta conferencia IEEE-NANO. La pluma estilográfica nanométrica también puede utilizar un AFM como "escritor".     

P: Durante la última década, la nanotecnología salió del laboratorio y está teniendo un impacto real en la sociedad. ¿Ha trabajado en algún esfuerzo que haya ayudado a comercializar la nanotecnología y haya dado como resultado nuevos productos o procesos? 
Dong: He estado trabajando en una impresora 3D para nanoestructuras metálicas basada en la pluma estilográfica de nanotubos que desarrollamos hace más de diez años, y en un sistema de cirugía nanorobótica no invasiva basado en los nanorobots nadadores con vistas a su comercialización. Sin embargo, ambos son proyectos a medio o largo plazo y no hay productos disponibles yet.

P: ¿Tu formación universitaria te ayudó en tu trabajo en nanotecnología?  
Dong: Yo creo que sí. Pero hay que seguir participando..... Hay muchas conferencias y es importante conectarse. En realidad, la nanotecnología no es tan especial en los aspectos científicos, pero es más importante en los tecnológicos y de ingeniería. Por eso Richard Feynman dijo que puede que no tengamos aquí una nueva física, pero sí una forma completamente nueva de cambiar el mundo. Dijo que "podríamos ordenar los átomos uno a uno, tal como los queremos", para ensamblar un mundo nuevo.    

P: ¿Tiene un mentor? ¿Lo hiciste en tus años universitarios?  
Dong: Sí, creo que sí, los orientadores me ayudaron un poco, pero creo que mis ideas se han inspirado sobre todo en la colaboración. Por ejemplo, creamos una estructura muy sencilla, una esfera sobre un nanotubo. Pero nunca pensamos que fuera algo útil. Pero un amigo mío, una vez que la vio, dijo: "bueno, si tienes un par de esto, ¡puedes hacer un potenciador óptico!". Si usas dos de estas nanoestructuras, y las pones muy juntas, puedes usar la resonancia del plasma superficial para hacer una antena que pueda trabajar con la resonancia de la luz. En realidad, se trata de una estructura muy interesante, y tiene aplicaciones muy importantes, por ejemplo, podemos utilizar esta antena óptica para mejorar la absorción de la energía solar de las células solares. Tendremos mejores células solares.   

P: Si tuvieras que hacerlo todo de nuevo, ¿seguirías centrándote en las aplicaciones de la nanotecnología?  
Dong: Creo que ésta es la carrera de mi vida, porque los sueños del futuro son muy apasionantes. Trabajando a nanoescala se puede fabricar casi todo lo que sea termodinámicamente estable. Se puede ensamblar cualquier cosa que se pueda diseñar. Y me inspiran las aplicaciones de la nanotecnología -creo que la medicina nanorobótica es un ejemplo muy importante-, aunque se hagan progresos conservadores en este campo. Por ejemplo, algunos de mis colaboradores están trabajando en cirugías dentro de los ojos. En el ojo se pueden ver los robots, así que es relativamente fácil. Es muy interesante. Y el siguiente paso es la medicina a través del vaso sanguíneo. Puedes enviar algunos fármacos con un robot para administrarlos a células diana, como las cancerosas. Después, pensemos en la fabricación con nanotecnología, para poder fabricar una nueva célula, por ejemplo, después de matar una mala. Si una célula envejece, se puede fabricar una nueva. Muchas cosas cambiarán. Así que creo que la nanotecnología es sin duda un objetivo digno de una vida. Pienso seguir luchando con los retos de la nanotecnología porque el futuro es lo que soñamos.   

P: ¿Qué consejo tienes para los estudiantes preuniversitarios?  
Dong: Animo a mis estudiantes universitarios a que sepan que la nanotecnología puede ayudarles a convertir sus sueños en realidad, y eso es realmente asombroso. Los estudiantes preuniversitarios pueden empezar a aprender ahora trabajando con modelos: pueden hacer modelos de moléculas y aprender de algunas micrografías, algunos sitios web y algo de ficción científica; de hecho, algunos ejemplos de la ficción científica se están convirtiendo en realidad.