FACULTAD: Ingeniería de Sistemas e InformáticaCURSO: Física ElectrónicaCICLO: IVALUMNO: Francisco Isaías Jaimes Espinoza

NANOTECNOLOGÍA

Es el estudio y desarrollo de sistemas en escala manométrica, “nano” es un prefijo griego que significa “mil millones” aplicándolo a las unidades de medida, corresponde a una mil millonésima parte de un metro (10^-9), es decir la nanotecnología estudia el mundo desde un nivel de resolución manométrico entre 1 y 100 nanómetros aprox. hay que saber que un átomo mide menos de 1 nanómetro pero una molécula puede ser mayor, ahora se establece como límite superior 100 manómetros puesto que bajo esta medida se observan propiedades especiales que se rigen bajo las leyes de la Mecánica Cuántica.

Para poder imaginar y tener idea de este orden de magnitud tan pequeño, en la siguiente imagen se ilustran diversas estructuras como células, virus, proteínas, ADN, nanotubos, transistores, átomos, etc... y el nivel de resolución al cual pueden ser observados, además se diferencia cuales son estructuras nanotecnológicas de las que no lo son.

Nanochip dentro de células vivas para medir presión intracelular

 El estudio de células individuales, es de gran importancia en biomedicina, ya que existen muchos procesos y propiedades a nivel bioquímico, electroquímico, mecánico y térmico, que pueden ser seguidos en tiempo real, recientemente en una publicación en la revista Nature Nanotechnology, investigadores españoles han logrado por primera vez introducir un chip electrónico con sensores dentro de una célula viva, en este caso para medir la presión intracelular.

El diseño del chip intracelular comprende un sensor mecánico rodeado por 2 membranas separadas por un espacio vacío, estas membranas actúan como espejos de reflexión paralelos, que constituye un resonador de Fabry-Perot, de forma tal que la presión externa desvía las membranas y los cambios de intervalo que a su vez, modifican la intensidad de la luz reflejada en el centro de las membranas.

 Es importante destacar que estos chips intracelulares no producen daños en las membranas celulares preservando la integridad de estas, manteniéndose las

células  sanas y viables capaces de funcionar normalmente. A continuación un vídeo en donde se muestra una célula con un chip intracelular en su interior, en donde se aprecia como ésta se divide en forma normal.

Crean detector de explosivos ultrasensible basado en Nanotecnología

Científicos Israelíes de la Universidad de Tel Aviv, han desarrollado un detector de bombas explosivas, basado en Nanotecnología, que es mil veces más sensibles que el olfato de perros adiestrados, este detector es capaz de percibir distintos tipos de explosivos, además de múltiples compuestos químicos y biológicos.

El dispositivo consiste en un Chip  que posee una matriz de nanocables de Silicio, recubiertos por un compuesto orgánico del tipo amina, el cual se une directamente con las moléculas del explosivo, al unirse esto provoca un cambio en la conductancia de los cables.

El Chip fue puesto a prueba frente a explosivos líquidos además de vapores de TNT mezclados con el aire, detectándolos en forma exitosa, ahora el grupo está trabajando en el diseño de matrices de nanocables recubiertos por otras moléculas para así detectar otros tipos de explosivos

Generación de energía a partir del sonido aplicando Nanotecnología

Una de las grandes aplicaciones de la Nanotecnología es la generación de energía, recientemente investigadores coreanos han descrito un trabajo muy innovador en la que demostraron que es posible aprovechar la energía del sonido para generar energía eléctrica, y esto basado en que el sonido en el fondo es una forma de energía mecánica que viaja a través de la materia como una vibración en forma de onda, y para poder aprovechar esta energía mecánica, utilizaron nanogeneradores basados en nanocables piezoelectricos de óxido de zinc, que tienen la particularidad de poseer una mayor sensibilidad, para así poder captar estas pequeñas vibraciones asociadas al sonido. En el experimento se aplicó un sonido de ~100 dB sobre el nanogenerador, y este registro un potencial de salida de 50 mV.

Esta nueva tecnología podría tener muchas aplicaciones, por ejemplo cargar el celular a través de las conversaciones, o generar electricidad en las carreteras a partir del ruido de los automóviles, etc... a continuación un esquema del nanogenerador piezoeléctrico basado en nanocables de óxido de Zinc.

Crean el mapa de la tierra 3D más pequeño aplicando Nanotecnología

Científicos de IBM, lograron tallar el relieve 3D, del mapa completo de la tierra más pequeño que existe, sus dimensiones son de  22*11 micrómetros y está compuesto por 500.000 pixel, donde cada pixel tiene un área de 20 nanómetros cuadrados, y fue creado en tan sólo 2 minutos y medio. Para lograr esta  hazaña, IBM ha desarrollado una Tecnología, en la que diseñaron un instrumento cuya punta afilada es de Silicio, y su tamaño es 100.000 veces más pequeño que la punta de un lápiz.

Lo importante de este logro no es el mapa en si, sino que la capacidad que está teniendo el hombre, en miniaturizar y poder jugar a escala nanotecnológica, esto podría tener aplicaciones por ejemplo, en el desarrollo de Chips con más potencia en forma rápida y a un menor costo.  A continuación un video de IBM donde explican esta tecnología.