fundamentos basicos sobre la nanotecnologia

5/26/2018 Fundamentos Basicos Sobre La Nanotecnologia

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Nanotecnologa

Nanotecnologa es el estudio, diseo, creacin, sntesis, manipulacin y aplicacin

de materiales, aparatos y sistemas funcionales a travs del control del mecanismo

a nano escala, y la explotacin de fenmenos y propiedades de la materia a nanoescala.Por lo tanto, cientficos utilizan la nanotecnologa para crear materiales,

aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades nicas

Estas nuevas estructuras con exactitud atmica, tales como nanotubos de carbn,

o pequeos instrumentos para el interior del cuerpo humano pueden introducirnos

en una nueva era, tal como seala Charles Vest (ex-presidente del MIT). Los

avances nanotecnolgicos protagonizaran de esta forma la sociedad del

discernimiento con multitud de desarrollos con una gran repercusin en su

instrumentacin empresarial y social.

Desde entonces Eric Drexler (personal webpage), se le considera uno de los

mayores visionarios sobre este tema. Ya en 1986, en su libro "Engines of creation"

introdujo las promesas y peligros de la administracin molecular. Actualmente


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preside el Foresight Institute. El padre de la "nanociencia", es respetado Richard

Feynman, premio Nbel de Fsica, quin en 1959 propuso fabricar productos en

base a un reordenamiento de tomos y molculas. En 1959, el gran fsico escribi

un artculo que analizaba cmo los ordenadores trabajando con tomos

individuales podran consumir poqusima energa y conseguir velocidades

asombrosas.

La nanotecnologa nos llevar a una segunda revolucin industrial en el siglo XXI

tal como anunci hace unos aos, Charles Vest (ex-presidente del MIT). Supondr

numerosos avances para muchas industrias y nuevos materiales con propiedades

extraordinarias (desarrollar materiales ms fuertes que el acero pero consolamente diez por ciento el peso), nuevas aplicaciones informticas con

componentes increblemente ms rpidos o sensores moleculares capaces de

detectar y destruir clulas Podemos decir que muchos progresos de la

nanociencia estarn entre los grandes avances tecnolgicosque cambiarn el

mundo.


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FUNDAMENTOS BASICOS SOBRE LA NANOTECNOLOGIA

1. nanotecnologa: es la ciencias aplicada dedicado al control y la

manipulacin de la materia a un nivel menor que un micrmetro, es decir, a nivel

de tomos y molculas (nano materiales). Lo ms frecuente es que tal

manipulacin se produzca en un rango de entre uno y cien nanmetros. El

termino nano ciertas empresas tienen el trmino nano en su nombre, no

obstante hay insuficientes productos en el mercado.

Nanotecnologa, de ciencia-ficcin

2. nanmetro: es la unidad de longitud que equivale a una milmillonsima

parte de un metro. Nano significa una milmillonsima parte. Comnmente se

manipula para medir la longitud de onda de la radiacin ultravioleta, radiacin

infrarroja y la luz. ltimamente la unidad ha cobrado reputacin en el estudio de


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la nanotecnologa, rea que estudia materiales que poseen dimensiones de unos

pocos nanmetros. El smbolo del nanmetro es nm.

3. molcula:es la partcula ms pequea que presenta todas las propiedades

fsicas y qumicas de una sustancia. Las molculas se encuentran formadas por

dos o ms tomos. Los tomos que forman las molculas pueden ser iguales

(por ejemplo, la molcula de oxgeno, que calcula con dos tomos de oxgeno) o

distintos (la molcula de agua, que tiene dos tomos de hidrgeno y uno de

oxgeno).

4. tomo:es la unidad de materia ms pequea de un elemento qumico que

mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante

procesos qumicos. Est compuesto por un ncleo atmico, en el que se


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concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. El ncleo est

formado por protones, con carga positiva, y neutrones, elctricamente neutros.

5. partcula: Cuerpo muy pequeo; En particular, una partcula es ms

pequea en que puede dividirse una sustancia sin alterar sus propiedades fsicas

y qumicas; Cuerpo cualquiera, considerado como carente de dimensiones a

efectos de simplificar un clculo o problema; Vocablo, normalmente invariable,

que no.

6. nanoparticulas:es (nanopolvo, nanoracimo, o nanocristal) es una partcula

microscpica con por lo menos una dimensin menor que 100 nm. Actualmente

las nanopartculas son un rea de intensa investigacin cientfica, debido a una


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amplia variedad de aplicaciones potenciales en los campos de biomdicos,

pticos, y electrnicos.

7. importancia de la nanotecnologa:

Almacenamiento, produccin y conversin de energa.

Armamento y sistemas de defensa.

Produccin rural.

Tratamiento y remediacin de aguas.

Diagnstico y clivaje de enfermedades.

Sistemas de administracin de frmacos.

Procesamiento de alimentos.


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8. el impacto de la tecnologa en miniatura: La nanotecnologa y sus

aplicaciones estn cada vez ms presentes en nuestra vida cotidiana, aunque

hasta hace bien poco se consideraban ciencia ficcin. La medicina, la ingeniera,

la informtica, la mecnica, la fsica o la qumica son slo algunas de las

disciplinas que ya se estn favoreciendo o pronto lo harn de las posibilidades

que ofrece la nanotecnologa, Para entender ms fcilmente las dimensiones de

estas microscpicas medidas, dividamos un milmetro entre un milln y as nos

situaremos en el mundo en que trabaja la nanotecnologa. en la informtica (la

eficacia de los ordenadores ha aumentado y lo seguir haciendo cada vez ms

pequeo), la alimentacin (suministro de energa), la construccin de edificios

(cementos, pinturas especiales), los cosmticos, tejidos textiles y sistemas para

purificacin y desalinizacin de agua. Para algunos cientficos, la nanotecnologa

es "comparable al nacimiento de los semiconductores electrnicos en la dcada

de los 50, o al del lser, en los 60", y sus ventajas, innumerables.


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9. beneficios de la nanotecnologa: El mundo de la medicina es muy

complejo, por lo que todos los beneficios de la nanotecnologa para medicina

tardarn en hacerse evidentes. No obstante, otros beneficios llegarn de forma

inmediata.

Las herramientas de la investigacin y la prctica de la medicina sern menos

costosos y ms potentes. Investigacin y diagnstica sern ms eficaces, lo que

permitir una capacidad de respuesta ms rpida para tratar nuevas

enfermedades. Numerosos pequeos sensores, ordenadores y diversos aparatos

implantables de bajo coste permitirn un control continuo sobre la salud de

pacientes as como tratamiento automtico.

10. riesgos de la nanotecnologa: La nanotecnologa molecular es un

avance tan importante que su impacto podra llegar a ser comparable con la

Revolucin Industrial pero con una diferencia destacable - que en el caso de la

nanotecnologa el enorme impacto se notar en cuestin de unos pocos aos,

con el peligro de la humanidad desprevenida ante los riesgos que tal impacto

conlleva.


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11. ventajas y preocupaciones de la nanotecnologa en la humanidad:

Adentro de este grandioso y prometedor campo de aplicaciones y beneficios que

disean las tecnologas nanoescalares, este apartado centrar su atenciones

parcialmente en el campo de la nanobiotecnologia, En un futuro no muy distante

se pronostica que el avance de las ciencias del cuidado de la salud humana

habrn avanzado a niveles de deteccin que permitiran aplicaciones nano

biotecnolgicas se postulan entonces como la solucin que resolver muchos de

los problemas actuales que corresponden a la vida y la salud del ser humano.

12. avances recientes de en nanotecnologa:Poder escribir en un ordenador

cuyo procesador ocupe unos pocos milmetros cuadrados y tenga una capacidad

mil veces superior a los actuales ser una realidad en un futuro muy prximo.

Esto ser posible gracias a la Nanotecnologa, una nueva ciencia nacida hace

una dcada. Los ltimos avances en materiales moleculares. Como el grafeno

es una molcula con un nmero de anillos aromticos fusionados y con el grosor

de slo un tomo de carbono. Adems tiene unas interesantes propiedades

elctricas rigidez y transparencia. En este evento anunciarn medio centenar de

cientficos de Estados Unidos, Italia y Espaa.


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13. nanotecnologa y medicina: el enfoque de la nanotecnologa en el acto

cientfico en los ltimos aos ha afectado a casi todos los mbitos de la

investigacin cientfica, en especial la medicina. No cabe duda que el campo de

la nanotecnologa ha madurado y ahora est en la evolucin de la investigacin

mdica.

14. beneficios de la nanotecnologa en la medicina: La nanotecnologa

molecular tendrn muchos impactos cubierta el sector de la medicina en general.

El mundo de la medicina es muy complejo, por lo que todos los beneficios de la

nanotecnologa para medicina tardarn en hacerse evidentes.

Los materiales de investigacin y la prctica de la medicina sern menoscostosos y ms potentes. Investigacin y diagnstica sern ms eficaces, lo que

permitir una capacidad de respuesta ms rpida para tratar nuevas

enfermedades. Seguro, as sus beneficios sern experimentados por muchas

ms personas en todo el mundo.


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15. aplicaciones mdicas de la nanotecnologa: las tecnologas

nanoescalares tienen la virtud de revolucionar el cuidado de la salud al brindar

poderosas equipos para diagnosticar y tratar las enfermedades desde un nivel

molecular. Sin embargo, el actuar en pos de mtodos potenciados a nivel

nanomtrico puede desviar el desarrollo de la medicina y a servicios esenciales

de salud, disminuyendo los recursos directos destinados a los aspectos no

mdicos de la salud y el bienestar comunitarios. Aunque se proclama que la

medicina nanolgica es una solucin a las urgentes necesidades de salud en el

Sur global, en realidad surge del Norte y la disean primordialmente para los

mercados ricos.

16. principales aplicaciones de la nanotecnologa: Sin confiscacin, lasaplicaciones a medio y largo plazo son infinitas. Los campos que estn

experimentando continuos avances son:

Energas alternativas, energa del hidrgeno, pilas de combustible,

dispositivos de ahorro energtico.


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Administracin de medicamentos, especialmente para combatir el cncer y

otras enfermedades.

Computacin cuntica, semiconductores, nuevos chips.

Seguridad. Micro sensores de altas prestaciones. Industria militar.

Aplicaciones industriales muy diversas: tejidos, deportes, materiales,

automviles, cosmticos, pinturas, construccin, envasados alimentos,

pantallas planas...

Contaminacin medioambiental.

Prestaciones aeroespaciales: nuevos materiales, etc.

Fabricacin molecular.

17. avances recientes de la nanomedicina:Se considera que la reparacin de

tejidos, control de la evolucin de las enfermedades, defensa y mejora del

sistema biolgico humano; diagnstico, tratamiento y prevencin, alivio del dolor,

prevencin de la salud, administracin de medicamentos a las clulas, etc. etc.

Todos ellos constituiran nuevos avances tecnolgicos en la medicina que la

posicionaran en una nueva era cientfica y asistencial. Por ejemplo, los

pacientes diabticos podran verse favorecidos al recibir insulina encapsulada enclulas artificiales, que la dejen salir cuando aumente la glucosa en la sangre.

Esto tambin permite realizar exmenes en forma muy sencilla, incluso en la

casa para un autodiagnstico. Los biosensores se han utilizado para muchas

aplicaciones, por ejemplo, para detectar la presencia de ntrax (...) La silicona


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porosa tambin puede utilizarse como sistema de administracin de

medicamentos inteligentes. A diferencia de la tradicional, es incompatible y no

tiene efectos txicos. La caracterstica de porosa fue creada con nanotecnologa.

Adems con ella se pueden hacer injertos. Es una plataforma espectacular, muy

til y adems la silicona es barata, afirma Ford.... Otros vehculos son los

dendrmetros que consisten en polmeros con ramificaciones. Cada cabo puede

tener distintas propiedades. Los dendrmetros podran tragarse y realizar

diferentes funciones bastante complicadas, como buscar daos dentro del

organismo y repararlos. (Recogido en Clnica Alemana).

El objetivo del Instituto Nacional de Cncer de los Estados Unidos es utilizar la

nanotecnologa, para eliminar, antes de 2015, las muertes y el sufrimiento

causados por el cncer. Las investigaciones actuales se centran en cmo utilizar

la nanotecnologa para cambiar de forma radical la capacidad de la medicina

para diagnosticar, comprender y tratar el cncer (Ver: Avances Tecnolgicos:

Nanotecnologa y cncer).

La Nasa impulsa actualmente programas para el diseo de un prototipo de clula

artificial.

La nanomedicina se convierte as en una rama fundamental de las prometedoras

aplicaciones de la nanociencia. Probablemente una de las de mayor alcance

para el ser humano. No son pocos los que alertan de riesgos no despreciables

que pueden estar ligados a estos avances.


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18. nanobiotecnologia: La nanobiotecnologa es una rama de la

nanotecnologa con aplicaciones o usos biolgicos y bioqumicos. A menudo la

nanobiotecnologa estudia elementos existentes en la naturaleza para fabricarnuevos dispositivos.1

El trmino bionanotecnologa es usado a menudo como sinnimo de

nanobiotecnologa, aunque a veces se hace una distincin entre ambas. Si

hacemos la distincin entre ambas, la nanobiotecnologa se refiere a usar la

nanotecnologa para alcanzar las metas de la biotecnologa, mientras que la

bionanotecnologa puede referirse a cualquier superposicin entre la biologa y la

nanotecnologa, incluyendo el uso de biomolculas como parte o inspiracin dedispositivos nanotecnolgicos.

19. nanociencia:La nanociencia es el estudio de los sistemas cuyo tamao es

de unos pocos (10-100) nanometros. Un nanmetro (nm) es 10 -9 metros,

alrededor de 10 tomos de hidrgeno. Un leucocito tiene alrededor de 100.000

nm de dimetro. La nanociencia trata de comprender qu pasa a estas escalas, y

la nanotecnologa busca manipularlo y controlarlo. Lo que lleva a que la

nanotecnologa sea un gran avance en diversos campos de la ciencia.

La Nanociencia es un rea emergente de la ciencia que se ocupa del estudio de

los materiales de muy pequeas dimensiones. No puede denominarse qumica,


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fsica o biologa dado que los cientficos de este campo estn estudiando un

campo dimensional muy pequeo para una mejor comprensin del mundo que

nos rodea.

20. nanobiochips: En este proyecto nuevo que permite micro / nano / bio-

tecnologas hacia el desarrollo de todo-en-chip de los sistemas on-line de

vigilancia biolgica se han explorado para aplicaciones en: el diagnstico, el

tratamiento de los pacientes, cultivos celulares y el monitoreo ambiental. El

proyecto consta de tres tareas principales de investigacin: Nano-Bio pelculas

para aplicaciones en clulas madre de monitoreo, Nano-Bio pelculas para la

deteccin de drogas, y las ideas innovadoras en el diseo VLSI para los bio-aplicaciones.

21. nanohilos: Un nanohilo (nanowire en


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ingls) es un alambre con un dimetro del orden de un nanmetro (10-9 metros).

Alternativamente, los nanohilos pueden ser definidos como estructuras que

tienen un tamao lateral restringido a diez o menos nanmetros y de una longitud

libre. A estas escalas, los efectos de la mecnica cuntica son importantes - por

lo tanto estos alambres, tambin son conocidos como "hilos cunticos" (quantum

wires).

Existen muchos tipos diferentes de nanohilos, incluyendo hilos metlicos (ej., Ni,

Pt, au), semiconductores (ej., Si, InP, GaN, etc.), y aisladores (ej., SiO2,TiO2).

Los nanohilos moleculares estn compuestos de unidades de moleculares

repetitivas ya sean orgnicas (ej. ADN) o inorgnicas (ej. Mo6S9-xIx).

Se ha especulado con el uso de nanohilos para ligar minsculos componentes encircuitos extremadamente pequeos. Usando la nanotecnologa, tales

componentes pueden ser creados a partir de compuestos qumicos.

22. nano-robots: En un futuro no muy lejano pequesimos nanorobots,

capaces de manipular molculas o estructuras atmicas del tamao de una

millonsima de milmetro, podrn habitar el interior del cuerpo humano y estar

siempre atentos a enfrentar cualquier virus o enfermedad que pudiera aparecer.

En la NASA, que anunci una estacin orbital permanente en la Luna y que


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suea con una misin tripulada a Marte, estn entusiasmadsimos con la idea:

esta sera la frmula para prolongar la vida de sus astronautas en el espacio.

La nanotecnologa dar vida a microscpicos mdicos capaces de adentrarse

en el interior de una clula para diagnosticar o atajar un mal. De este modo,podra convertirse en la llave que permita a los astronautas sobrevivir a la

radiacin csmica y a la falta de gravedad durante viajes prolongados. Una

misin a Marte durara unos tres aos

(http://marsrovers.jpl.nasa.gov/home/index.html). Ocho meses en el viaje de ida,

un ao y medio de permanencia, y el regreso, que recin se produce cuando la

Tierra y el planeta rojo estn alineados. Con todos estos inconvenientes, hoy es

imposible una misin tripulada a Marte. Por eso la NASA apuesta por la

nanotecnologa: si logra prevenir y controlar los posibles problemas de salud de

los astronautas, la colonizacin sera casi un hecho. Dentro de algunos aos, los

nanotecnlogos podrn crear pequesimas mquinas de funcionamiento real,

dotadas de minsculos "brazos" capaces de manipular molculas y cerebros

electrnicos que les dirn cmo hacer las cosas. Equipado con el software

apropiado, un nanorobot podra construir casi cualquier cosa. Un dispositivo

que circule por el torrente sanguneo humano para detectar, por ejemplo,depsitos de colesterol en los vasos y disolverlos, o encontrar virus y destruirlos.


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23. nanobot: La nanorrobtica es la fabricacin de mquinas, o robots, de

dimensiones nanomtricas. De una forma ms especfica, la nanorrobtica se

refiere a la ingeniera nanotecnolgica del diseo y construccin de robots, se

postula como la tecnologa del futuro y la que tendr diferentes usos en la

ciencia, entre los ms importantes por ejemplo en la medicina, informtica y

peligrosamente en materias militares o blicas. Otra definicin, usada algunasveces, es la de una mquina capaz de operar de forma precisa con objetos de

escala nanomtrica; aunque en los ltimos tiempos se han desarrollado algunos

prototipos no tan eficientes en Japn que no son totalmente robticos, sino que

tienen partes biolgicas constituidas por las bacterias H y F. hyrwe.

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nanoalimentos: La definicin oficial de un nanoalimento es cuando

nanopartculas, tcnicas o herramientas nanotecnolgicas son usadas durante el

cultivo, produccin, procesamiento, o empacado de un alimento. La

definicinnoincluye a los alimentos modificados atmicamente (la ya

establecidacocina atmica) o alimentos producidos por nanomquinas. La


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definicinde un alimento es de acuerdo al reporte Nanotecnologa en Agricultura

y Alimentos (Nanotechnology in Agriculture and Food)

.El mundo de los nanoalimentos nos permitira la posibilidad de poder comer un

helado que tenga la misma cantidad de grasa que una zanahoria, comer unahamburguesa que reduzca el colesterol. Un mundo en el cual empacado

inteligente pueda literalmente oler, detectar y destruir microorganismos que

puedan hacer que el alimento se malogre o sepa mal. Los nanoalimentos

prometen la habilidad de modificar los alimentos de acuerdo al gusto y las

necesidades nutricionales del consumidor. Por ejemplo, actualmente se utilizan

nanoalimentos para aumentar el tiempo de vida del producto, alertar al

consumidor si el alimento est contaminado y reparar los envases daados. Ms

an los productores de nanoalimentos prometen acabar con el hambre

ofreciendo productos ms baratos y seguros. Este es el mundo de los

nanoalimentos en el que cualquier cosa es posible, ya que se hace un

restructuramiento de los alimentos al nivel atmico o molecular dejando

alimentos que sean tan deliciosos, frescos y seguros. Por tal motivo, los

nanoalimentos se definen como nanopartculas producidas por la nanotecnologa

con el objetivo de mejorar la seguridad alimentaria, realzar la nutricin y el sabor

de los alimentos y abaratar costos.

Sin embargo, despus de la controversia que los alimentos y organismos

genticamente modificados (OGMs) han causado, los nanoalimentos parecen ser

el siguiente campo de batalla en trminos de seguridad y de regulacin en todo

el Mundo. Estudios iniciales indican por ejemplo que en Alemania los

consumidores estaran en contra del uso de nanotecnologa en alimentos

Mientras que en Austria los consumidores mostraron menos preocupacin por el

uso de nanotecnologa en el empacado de alimentos, pero si se mostraron

preocupados y un poco reacios a la idea de usar nanotecnologa en alimentos.

Interesantemente, se observ en Suiza que cuando se les dio la opcin a los

consumidores de escoger entre un OGM y un nanoalimento, se observ que los


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consumidores preferiran a los nanoalimentos ya que como no tienen manipuleo

gentico tendran una mayor percepcin y aceptacin como naturales.

La nanotecnologa tiene sus orgenes desde 1959 por el fsico Richard Feynman

25. nanoproductos: Los nanomateriales son materiales con propiedades

morfolgicas ms pequeas que un micrmetro en al menos una dimensin.1 A

pesar del hecho de que no hay consenso sobre el tamao mnimo o mximo de

un nanomaterial, algunos autores restringen su tamao de 1 a 100 nm, una

definicin lgica situara la nanoescala entre la microescala (1 micrmetro) y la

escala atmica/molecular (alrededor de 0.2 nanmetros)


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26. nanocomputadores:Es una computadora con una circuitera tan pequea

que slo puede verse a travs de un microscopio. Las Nanocomputadoras

pueden ser electrnicas (donde la nanolitografa se usa para crear los circuitosmicroscpicos), bioqumica u orgnica (como el caso de las computadoras de

ADN), o cuntica (como en las computadoras cunticas).Las nanocomputadoras

se componen de materiales a nivel molecular y son la promesa de crear

computadoras cada vez ms pequeas y rpidas, un concepto muy importante

en el mundo de la computacin . Las nuevas computadoras sern muchos ms

pequeos y 100 billones de veces ms rpidas que las que usamos en la

actualidad. Tambin sern ms econmicas. Se llaman "nanocomputadoras

electrnicas qumicamente ensambladas" .Sus siglas en Ingles son CAEN

(chemically assembled electronic nanocomputers).

Grafeno:Qu puede aportar un derivado del carbono al mundo de la tecnologa?El grafeno es un material muy flexible y resistente (gran elasticidad y dureza, con

una dureza muy superior a la del acero y cercana al diamante), es transparente,

es capaz de autoenfriarse y autorepararse, tiene una resistividad muy baja

(apenas se calienta al transportar corriente y, por tanto, apenas hay prdidas porefecto Joule), consume menos energa que el silicio y tambin es capaz de

generar electricidad en presencia de luz y, siguiendo con la comparativa con el

silicio, tambin puede ser dopado con otros materiales para variar sus

propiedades.


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27. nanoelectronica:La nanoelectrnica se refiere al uso de la nanotecnologa

en componentes electrnicos, especialmente en transistores. Aunque el trmino

nanotecnologa se usa normalmente para definir la tecnologa de menos de 100

nm de tamao, la nanoelectrnica se refiere, a menudo, a transistores de tamao

tan reducido que se necesita un estudio ms exhaustivo de las interacciones

interatmicas y de las propiedades mecnico-cunticas. Es por ello que

transistores actuales (como por ejemplo CMOS90 de TSMC o los procesadores

Pentium 4 de Intel), no son listados en esta categora, a pesar de contar con un

tamao menor que 90 o 65 nm.

El sub-voltaje y la nanoelectrnica de sub-voltaje profundo son campos

especficos e importantes de I+D, y la aparicin de nuevos circuitos integrados

operando a un nivel de consumo energtico por procesamiento de un bit prximo

al terico (fundamental, tecnolgico, diseo metodolgico, arquitectnico,

algortmico) es inevitable. Una aplicacin de importancia que pueda beneficiarse

finalmente de esta tecnologa, en lo referente a operaciones lgicas, es la

computacin reversible.

Aunque todas estas actividades son muy prometedoras an estn bajo desarrollo

y no van a estar disponibles en el mercado en un futuro prximo. Por ejemplo, se

estima que el proceso de reduccin de transistores de 22 nm a 16 nm ser de 6

aos, en vez de 2 como habitualmente se tarda en reducir. Puesto que el silicio


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no opera bien a menos de 22 nm, tiene que investigarse otro mtodo como uso

de grafeno o High-K La luz se convierte en electricidad gracias al grafeno

28. nanomaquinas:Una nanomquina es un mecanismo cuya talla se expresa

en nanmetros, siendo un nanmetro la milsima parte de un micrmetro o la

millonsima parte de un milmetro, y capaz de interactuar con los objetos

accesibles a esa escala. Aunque el trmino tambin designa cualquier

maquinaria microscpica. El dominio de estudio de las nanomquinas es la

nanotecnologa. Existen quienes creen que ser posible en el futuro construir

nanomquinas capaces de manipular objetos en la escala molecular, de tal modo

que sea posible construir molculas sobre pedido, tal idea se le llamananotecnologa molecular.

Aunque ya existen mecanismos y mtodos capaces de construir ingenios de talla

microscpica (incluso atmica), la idea de una mquina microscpica capaz de

ensamblar molculas sobre pedido es todava una simple especulacin. La

escala en que son utilizadas las nanomquinas provoca que stas se elaboren

con mtodos particulares, y que funcionen con principios fundamentalmente

diferentes de la tecnologa en el micro y meso escala. A la escala microscpica,

se tornan significativos factores como la tensin superficial y las fuerzas

electrostticas. Y para los mecanismos realmente en la escala de los

nanmetros, las fuerzas de Van der Waals o los fenmenos cunticos.


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29. micromaquinas: existen investigaciones en campos de la ciencia tan

exticos que apenas los escritores de ciencia ficcin estn emplendolos en sus

evocaciones. Las micromquinas, de tamao menor a un grano de arroz, son

herederas de la misma tendencia de miniaturizacin que ha convertido a las

cmaras de video de voluminosos y pesados armatostes a mquinas del tamao

de la palma de la mano.

Una micromquina es la integracin de muchos componentes en un volumen

reducido, juntando diversos logros tecnolgicos. Por ejemplo, se fabrican del

mismo modo que los circuitos integrados, empleando una oblea de silicio,

material semiconductor fundamental para el desarrollo de la electrnica de

estado slido actual. Sin embargo, en vez de fabricar transistores, se hacen

sensores, motores de pasos, engranes, resonadores y actuadores (cilindros

mviles), todos ellos de una sola pieza, usando para grabarlos en litografa por

rayos X (la luz visible no es suficientemente precisa a esta escala). Otros detalles

de operacin cambian, por ejemplo, en lo que respecta a los micromotores: en

vez de usar campos magnticos, se mueven por campos elctricos estticos, y lafriccin entre las piezas mviles se vuelve una pesadilla.

Una micromquina tiene caractersticas de diseo y filosofa distintas a otros

aparatos. Los humanos han estado fabricando instrumentos desde el principio de

la historia, casi todos ellos como respuesta a las amenazas y retos presentes en


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la naturaleza: diques para prevenir inundaciones, edificios que soporten sismos,

satlites y vehculos espaciales que desafan el medio ambiente hostil del

espacio, todo ellos fueron diseados para oponerse y conquistar a la naturaleza.

Por el contrario, una micromquina es pequea y dbil, poco confiable, no puede

soportar las fuerzas de la naturaleza. Y es por esas mismas razones que son

amables con los humanos y con la naturaleza. Son econmicas de producir en

volumen: en una sola oblea pueden caber 10,000 micromotores, o 30,000

microsensores.

30. maquinas cunticas:La primera mquina cuntica encabeza la lista de los

diez descubrimientos cientficos ms importantes de 2010 calificados por la

revista Science. Los autores del invento disearon un aparato que baila y se

mueve de un modo que slo puede ser descrito mediante la mecnica cuntica

la serie de reglas que gobierna el comportamiento de molculas, tomos y

partculas subatmicas, que desafa "nuestro sentido de la realidad".

"Hasta este ao todos los objetos fabricados por los humanos se han movido de

acuerdo con las leyes de la mecnica clsica", indic la revista de la Asociacin

Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS, por su sigla en ingls) que

cada diciembre distingue el descubrimiento ms significativo del ao.


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Para Science, este experimento es el mayor avance cientfico del ao, debido a

que rompe el conocimiento establecido, al ingenio que encierra su creacin y a

sus numerosas aplicaciones potenciales. Este particular descubrimiento,

presentado en marzo por los fsicos Andrew Cleland y John Martinis, de la

Universidad de California en Santa Brbara (EEUU), ha sido el primero de un

grupo de diez finalistas, entre los que estuvo una gelatina vaginal, probada en

mujeres sudafricanas que redujo en casi el 39 por ciento el riesgo de infeccin

con el VIH, y una pldora profilctica que redujo en casi el 44 por ciento las

infecciones.

Cleland y Martinis disearon un prototipo de mquina que consiste en una

diminuta paleta metlica de semiconductor -nitruro de aluminio recubierto de

aluminio- visible a plena vista, e hicieron que "bailara" con un ritmo cuntico.

31. cuntica:la cuntica es una de las ramas principales de la Fsica y uno de

los ms grandes avances del siglo XX en el conocimiento humano. Explica el

comportamiento de la materia y de la energa. Su aplicacin ha hecho posible el

descubrimiento y desarrollo de muchastecnologas, como por ejemplo los

transistores, componentes ampliamente utilizados en casi todos los aparatos que

tengan alguna parte funcional electrnica. La mecnica cuntica describe, en su

visin ms ortodoxa, cmo en cualquier sistema fsico y por tanto, en todo el

universoexiste una diversa multiplicidad de estados, los cuales habiendo sido


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descritos mediante ecuaciones matemticas por los fsicos, son denominados

estados cunticos. De esta forma la mecnica cuntica puede explicar la

existencia del tomo y desvelar los misterios de la estructura atmica, tal como

hoy son entendidos; fenmenos que no puede explicar debidamente la fsica

clsica o ms propiamente la mecnica clsica.

De forma especfica, se considera tambin mecnica cuntica, a la parte de ella

misma que no incorpora la relatividad en su formalismo, tan slo como aadido

mediante la teora de perturbaciones. la teora cuntica de campos en espacio-

tiempo curvo. La nica interaccin que no se ha podido cuantificar ha sido la

interaccin gravitatoria. La mecnica cuntica es el fundamento de los estudios

del tomo, su ncleo y las partculas elementales (siendo necesario el enfoque

relativista). Tambin en teora de la informacin, criptografa y qumica.

32. cuntica en fsica: La fsica cuntica, tambin conocida como mecnica

ondulatoria, es la rama de la fsica que estudia el comportamiento de la materia

cuando las dimensiones de sta son tan pequeas, en torno a 1.000 tomos, que

empiezan a notarse efectos como la imposibilidad de conocer con exactitud la

posicin de una partcula, o su energa, o conocer simultneamente su posicin y

velocidad, sin afectar a la propia partcula (descrito segn el principio de

incertidumbre de Heisenberg).Surgi a lo largo de la primera mitad del siglo XX


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en respuesta a los problemas que no podan ser resueltos por medio de la fsica

clsica

.

33. mecnica cuntica:La mecnica cuntica es una de las ramas principales

de la Fsica y uno de los ms grandes avances del siglo XX en el conocimiento

humano. Explica el comportamiento de la materia y de la energa. Su aplicacin

ha hecho posible el descubrimiento y desarrollo de muchas tecnologas, como

por ejemplo los transistores, componentes ampliamente utilizados en casi todos

los aparatos que tengan alguna parte funcional electrnica. Los cuales habiendo

sido descritos mediante ecuaciones matemticas por los fsicos, son

denominados estados cunticos. Fenmenos que no puede explicardebidamente la fsica clsica o ms propiamente la mecnica clsica.

Ms generalmente, la teora cuntica de campos en espacio-tiempo curvo. La

nica interaccin que no se ha podido cuantificar ha sido la interaccin

gravitatoria. La mecnica cuntica es el fundamento de los estudios del tomo,

su ncleo y las partculas elementales (siendo necesario el enfoque relativista).

Tambin en teora de la informacin, criptografa y qumica.


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34. computacin cuntica: La computacin cuntica es un paradigma de

computacin distinto al de la computacin clsica. Es el cimiento para el uso de

qubits en lugar de bits, y da lugar a nuevas puertas lgicas que hacen posiblesnuevos algoritmos.

Una misma tarea puede tener diferente complejidad en computacin clsica y en

computacin cuntica, lo que ha dado lugar a una gran expectacin, ya que

algunos problemas intratables pasan a ser tratables. Mientras un computador

clsico equivale a una mquina de Turing, 1 un computador cuntico equivale a

una mquina de Turing cuntica.

Los nuevos aparatos: Entre los temas que se estudiarn nuevos materiales

plsticos capaces de imitar a los dispositivos y funciones de los seres vivos.

Entre ellos, los msculos moleculares, lenguas y narices electrnicas capaces de

diferenciar vinos producidos por el mismo tipo de cepa en dos poblaciones

vecinas o aceites vrgenes procedentes de campos diferentes, la fabricacin de

nuevos tipos de pantallas planas y flexibles, de tal manera que podemos llevar

en una camisa o en un vestido una pantalla de televisin o de ordenador.

Temperatura o humedad. Tambin se hablar de nuevas molculas magnticas

capaces de almacenar informacin como lo hacen hoy las cintas magnetofnicas

o los DVD pero con una densidad de informacin almacenada millones de veces

superior. Fernndez Otero seala que se tratarn temas relacionados con


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sensores para alimentos, como envases inteligentes que muestran su estado y

evitan poner la fecha de caducidad.

Teoras del siclo XXI

En los ltimos aos hemos orientado nuestras investigaciones y trabajos a la

bsqueda de mtodos que le permitan reducir al mnimo los tamaos de los

dispositivos de almacenamiento y procesamiento de la informacin. La reduccin

de los tamaos ha sido una constante en el mundo de la informtica, basta

recordar las gigantescas computadoras utilizadas hace pocas dcadas ycompararlas con las existentes en la actualidad para comprobarlo. Sin embargo,

la tecnologa del silicio (base de los microprocesadores actuales) est alcanzado

su mxima capacidad, lo cual hace necesario la bsqueda de nuevos

mecanismos que permitan la produccin de las llamadas Nanocomputadoras.

fundamentos basicos sobre la nanotecnologia

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