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Nanotecnologia

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Nanotecnología y avances en el Perú

Nanotecnología y avances en el Perú

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  • 1. FÍSICA ELECTRÓNICA INGENIERÍA DE SISTEMAS
  • 2. Es el desarrollo y producción de artefactos en cuyo funcionamiento resulta crucial una dimensión de menos de 100 nanómetros (1 nanómetro, nm, equivale a 10-9 metros). Se espera que, en el futuro, la nanotecnología permita obtener materiales con una enorme precisión en su composición y propiedades. Estos materiales podrían proporcionar estructuras con una resistencia sin precedentes y ordenadores o computadoras extraordinariamente compactos y potentes. La nanotecnología podría conducir a métodos revolucionarios de fabricación átomo por átomo y al empleo de cirugía a escala celular. En la imagen, ampliada 120.000 veces, se ve en color azul un alambre molecular o nanotubo de carbono de sólo 10 átomos de anchura, situado ante unos electrodos de platino. El alambre, con un diámetro de 0,0000015 mm. es un ejemplo del tipo de circuitos que se podrían utilizar en las computadoras del futuro, como los ordenadores moleculares.
  • 3. La nanoelectrónica se refiere al uso de la nanotecnología en componentes electrónicos, especialmente en transistores. Aunque el término nanotecnología se usa normalmente para definir la tecnología de menos de 100 nm de tamaño, la nanoelectrónica se refiere, a menudo, a transistores de tamaño tan reducido que se necesita un estudio más exhaustivo de las interacciones interatómicas y de las propiedades mecánico-cuánticas. Es por ello que transistores actuales Aunque estas actividades son muy prometedoras aún están bajo desarrollo y no van a estar disponibles en el mercado en un futuro próximo. Por ejemplo, se estima que el proceso de reducción de transistores de 22 nm a 16 nm será de 6 años, en vez de 2 como habitualmente se tarda en reducir. Puesto que el silicio no opera bien a menos de 22 nm, tiene que investigarse otro método como uso de grafeno o High-K
  • 4. Existen muchos estudios y avances en este sector, tales como Todos estos estudios están aplicándose al avance en tecnología, como veremos: Este circuito integrado, un microprocesador F-100, tiene sólo 0,6 cm2, y es lo bastante pequeño para pasar por el ojo de una aguja. Pero con la nanotecnología este circuito podría llegar a tamaños impresionantemente pequeños.
  • 5. Generación de Energía eléctrica utilizando Grafeno Recientemente un grupo de investigadores logró generar corriente eléctrica utilizando Grafeno, para ello hicieron circular agua con iones cloruro sobre la estructura laminar del grafeno, de tal forma que estos sufrieron un proceso de adsorción sobre la superficie, y el arrastre de estos iones adsorvidos en la dirección del flujo, generaron una diferencia de potencial, si bien esto se había logrado con Nanotubos de Carbono, con Grafeno el proceso es mucho mas eficiente, se espera a futuro desarrollar grandes superficies recubiertas con grafeno en las que circule algún líquido iónico, y así generar grandes cantidades de energía, el tiempo dirá si esta fuente energética sea la energía del futuro
  • 6. Generación de energía a partir del sonido aplicando Nanotecnología investigadores coreanos han demostrado 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 oxido 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.
  • 7. Cargador ultra rápido para batería de celular basado en Nanotecnología La Start-up StoreDot, del departamento de Nanotecnología de la Universidad de Tel Aviv Israel, ha presentado recientemente en la conferencia Think next de Microsoft, un prototipo revolucionario que promete cargar la batería de un celular en sólo segundos, este cargador está basado en semiconductores construidos a partir de péptidos, en este prototipo, los péptidos se autoensamblan espontáneamente creando estructuras nanométricas llamadas puntos cuánticos que poseen interesantes propiedades piezoeléctricas, actualmente este prototipo tiene un tamaño de un cargador de Portátil, sin embargo, sus creadores están trabajando para reducir su tamaño, se espera su comercialización para el año 2016
  • 8. Electricidad a partir de Nanotubos de Carbono Científicos del MIT (Massachusetts Institute of Technology) han descubierto una nueva forma de producir electricidad a partir de nanotubos de Carbono, este descubrimiento lo lograron recubriendo a los nanotubos con una capa de combustible altamente reactivo el cual al descomponerse produce calor, este calor generado viaja rápidamente en forma de onda térmica a través de los nanotubos, esta veloz propagación del calor a través de los nanotubos de carbono empuja los electrones generando así una corriente eléctrica, en el fondo se trata de una forma muy innovadora de convertir la energía térmica en energía eléctrica con un rendimiento excelente. a: diamante, b: grafito, c: diamante hexagonal, d: fulereno C60, e: fulereno C540, f: fulereno C70, g: carbono amorfo, y finalmente, h: nanotubo Las aplicaciones de esta tecnología podrían ser muy variadas como el desarrollo de dispositivos electrónicos micrométricos, o el desarrollo de nanosensores con aplicaciones en medicina o medio ambiente.
  • 9.  A los dispositivos nanoelectrónicos se les considera una tecnología disruptiva ya que los ejemplos actuales son sustancialmente diferentes que los transistores tradicionales. Entre ellos, cabe destacar la electrónica de semiconductores de moléculas híbridas, nanotubos / nanohilos de una dimensión o la electrónica molecular avanzada.  El sub-voltaje y la nanoelectrónica de sub-voltaje profundo son campos específicos e importantes de I+D, y la aparición de nuevos circuitos integrados operando a un nivel de consumo energético por procesamiento de un bit próximo al teórico (fundamental, tecnológico, diseño metodológico, arquitectónico, algorítmico) es inevitable. Una aplicación de importancia que pueda beneficiarse finalmente de esta tecnología, en lo referente a operaciones lógicas, es la computación reversible.
  • 10. Bibliografía y medios informáticos  http://www.nanotecnologica.com/tag/nanoelectronica/  http://www.sinewton.org/numeros/numeros/43- 44/Articulo68.pdf  http://www.diarioaz.com.mx/index.php?option=com_c ontent&view=article&id=8471:impulsan-la- nanoelectronica-organica&catid=13:eureka&Itemid=19  Microsoft Student con Encarta Premium 2008 DVD