NANOTECNOLOGIALa Nueva Revolucin de la Tecnologa de nuestro sigloEscuela Superior de Formacin de Maestros Enrique FinotFsica - Qumica

1. Qu es y que significa la nanociencia y la nanotecnologia?Qu se entiende por nanotecnologia?Escala nanomtrica

Nuestro Sistema SolarLa influencia del Sol (Heli oosfera) es aprox. 15. 000 millones de Kilmetros del SolNuestra Tierra en Kilmetros

El dimetro de la Tierra es aprox. 12760 km.

Nuestro mundo en metrosEl Burj Dubai 604.9 m

El monte Everest aporx. 8 848 m

Torre de Varsovia646m

Nuestro mundo en centmetros

Nuestro mundo milimtricoDiametro de objetos de aprox. 1mm

Comparacin de Estructuras naturales y manufacturadas

1 persona --> alrededor de los 2 m. de altura 1 hormiga --> aproximadamente, 1 cm. (1cm.= 10 a la -2 m. 1 clula --> 20 micrmetros (1 m.= 10 a la -6 m.) 1 ribososma --> 25 nanmetros 1 nanmetro = 10 a la -9 m. 1 nanmetro cbico = aproximadamente, 258 tomos de carbono.

Qu es la nanociencia?La Nanociencia es un rea emergente de la ciencia que se ocupa del estudio de los materiales cuyo tamao es desde cientos a dcimas de nanometros. No puede denominarse qumica, fsica o biologa dado que esta nueva ciencia trata de manera muy especifica con materiales manomtricos, adems de ser interdisciplinaria.

Qu es la nanotecnologa?Es la capacidad de disear, controlar, modificar y sobre todo manipular materiales a nivel nanomtrico, con una precisin de tomo a tomo con sus sistemas y cambios tanto fsicos, qumicos como biolgicos.Si me pidieran elegir un rea de la ciencia y de la ingeniera que producir muy probablemente las brechas del futuro, sealara a la ciencia y a la ingeniera de la nanoescala.

-Neal Lane Former Assistant to the President for Science And Technology

Qu es la nanotecnologa?Para hacerse una idea de lo pequeo que puede ser un nanobot o una nanoestructura, ms o menos un nanobot o una nanoestructura de 50 nm tiene el tamao de 5 capas de molculas o tomos (depende de qu est hecho el nanobot).nano- es un prefijo griego que indica una medida, no un objeto, de manera que la nanotecnologa se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.Un nanmetro es la mil millonsima parte de un metro (10^(-9) metros)

Qu es la nanotecnologa?Escala Nanomtrica

2. Cmo se comenz a estudiar esta nueva ciencia?Algo de historiaComo fue evolucionando esta nueva ciencia

Cmo se comenz a estudiar esta nueva ciencia?El ganador del premio Nbel de Fsica, Richard Feynman fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnologa en el clebre discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnolgico de California) el 29 de diciembre de 1959 titulado Al fondo hay espacio de sobra (There's Plenty Room at the Bottom)

El termino Nanotecnologa fue creado en 1974, en la Universidad de Ciencias de Tokio por el profesor Norio Tanguchi En la dcada de los 80, el termino fue reinventado en su definicin extendida por el profesor K. Eric Drexler del Massachussets Institute of Technology, mas especficamente en su libro Engines of creation The comino Era of Nanotechnology (1986) Mini-robotsCmo se comenz a estudiar esta nueva ciencia?

Gerd Binning y Heinrich Rohrer ganaron el Nbel de Fsica por la invencin del Microscopio de Efecto Tnel (STM).Cmo se comenz a estudiar esta nueva ciencia?

3. Manipulacin de objetos nanometritosComo podemos manipular estos objetos si son invisibles para nosotros?

Manipulacin de objetos nanometritosUna de las cuestiones ms intrigantes cuando se trata de Nanociencia es como tornar posible la manipulacin de estructuras tan pequeas.

El 10 de agosto de 1982, un ao despus de su invencin, la IBM consigui la patente del Microscopio de Barredura por Tunelamiento Electrnico (STM).

Manipulacin de objetos nanomtricosPara producir nanocomponentes los investigadores usan las tcnicas Atomic Force Microscopy (AFM) y Scanning Tunneling Microscopy (STM), (para empujar y reunir estructuras tomo a tomo)De un modo similar a la tcnica fotolitogrfica empleada para crear microchips, se puede trabajar a escala nanomtrica usando rayos de electrones procedentes de microscopios especficos.Estas herramientas son esenciales para construir molculas en forma de baln de ftbol formadas por 60 tomos de carbono, que se combinan con otros tipos de tomos, como los de nitrgeno, para adquirir mayor fortaleza y elasticidad. Una aplicacin potencial de este tipo de componente puede ser revestir y proteger los discos duros, por ejemplo. Los tubos de carbono de cristal, tambin llamados nanotubos, son similares a los anteriores pero con miles de tomos. Combinando estos cilindros de distintas formas, tamaos y propiedades elctricas, actan como semiconductores que estn siendo aplicados a componentes electrnicos como los transistores o las puertas lgicas de los ordenadores. Tambin se estn desarrollando nanocables de silicio.

Microscopio de Tunelamiento - (STM)

STM

Microscopio de Fuerza Atmica- (AFM)

AFM

Esquema del proceso de extraccin de un tomo de una superficie. Por tunelamiento

Nanologo de la IBMProceso de escritura con tomos de Xe sobre una superficie de Zn mediante STM

Manipulacin de objetos nanometritosLas tecnologas que permiten la creacin de nanoestructuras y la miniaturizacin se pueden agrupar en dos grandes familias: topdown (de arriba abajo) y bottom-up (de abajo a arriba). La ruta habitual en la fabricacin de dispositivos electrnicos de tamao cada vez menor se denomina top-down.

4. Importancia y Aplicacin de la Nanotecnologia en nuestro mundoImportancia para distintos campos de la ciencia

Importancia y Aplicacin de la Nanotecnologia en nuestro mundoComputacin y alamacenamiento de datos

Materiales y Manufactura

Vida y Medicina

Energia y Medio Ambiente

Transporte

Seguridad Nacional

Exploracin Espacial

Nanotube-basedbiosensor forcancer diagnosticsBiosensoresSource: UC Berkeley

Biotecnologa

Semiconductores

Nanotubos de carbonoImportancia y Aplicacin de la Nanotecnologia en nuestro mundo

LAS 10 APLICACIONES MAS PROMETEDORAS DE LA NANOTECNOLOGIAUn grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canad, ha elaborado un informe en el que, tras consultar a 85 expertos en nanotecnologa, se detallan los 10 campos que ms pueden beneficiarse de estas tecnologas en pases en vas de desarrollo

- Almacenamiento, produccin y conversin de energa - Mejoras en la productividad agrcola - Tratamiento y remediacin de aguas - Diagnstico y cribaje de enfermedades - Sistemas de administracin de frmacos - Procesamiento de alimentos - Remediacin de la contaminacin atmosfrica - Construccin - Monitorizacin de la salud - Deteccin y control de plagas

Importancia y Aplicaion de la Nanotecnologia en nuestro mundoVidrio para autos, Revestido con nanoparticulas de oxido de titanio que rigen la luz y repelen impurezasEn televisores LCD, se usaran nanoparticulas de carbono en la espesura y en los tubos catdicosChips y memorias para Pc`s, Existen ahora memorias del tamao de un sello postal y con capacidad de 8 GBMinilabs, en la medicina, para un mejor control de salud. En la empresa Lab Now Inc. Analiza la sangre con mas rapidez

5. Oportunidades y RetosLo que hay hasta ahora hay y lo que se seguir avanzando

2002200520102015BiomimeticsRadiacion resistenteComputacion MolecularNanoelectronica y Computacion Impacto en Transportacion Espacial, ciencias espaciales y ciencias terrestres.Dispositivo nanotecnologicoMoleculas BiologicasAlamacenamiento de Ultra alta densidadRLVComponentes nanoelectronicosEuropa SubRobotColonialSensor Web

NanosensoresImpacto en Transporte espacial, Ciencias Espaciales, Astrobiologia2002200520151999DSI RAX2003ISPPMissions too earlyfor nanotechnology impactBiosensorsEstacion espacialEuropa SubRobot Colonial en MarteSensor Web2020Vibracion con NanotubosDiagnostico con Sensores de propulsionSensores OpticosPor vision SinteticaNanopore for in situbiomark-sensorMulti-sensorRedes (Quimica,optica and bio)2010Sharp CJV

NANOTECNOLOGIA ACTUALAparatos en nuestra vida cotidiana que tienen nanotecnologia

Componente nanometrico en un receptor de radio Un grupo de investigadores de la Universidad de California en Irvine ha desarrollado y presentado el primer sistema de radio operativo en el mundo que recibe ondas de radio inalmbricamente y las convierte en seales de sonido a travs de un detector nanomtrico confeccionado con nanotubos de carbono Unos ingenieros han demostrado cmo cultivar bosques de diminutos cilindros llamados nanotubos de carbono, sobre las superficies de chips de ordenador, para mejorar el flujo de calor en un punto crtico donde los chips se conectan a los dispositivos de enfriamiento conocidos como disipadores de calor. Bosques de nanotubos

LAVADORA CON TECNOLOGIA NANO SILVERSAMSUNG INTRODUCE INNOVADORA TECNOLOGA SILVER NANO EN SU LNEA BLANCA La tecnologa Silver Nano trabaja para crear un ambiente ms sano en el hogar gracias a que elimina grmenes en ropa, alimentos y aire.

Nokia Morph, muestra de nano tecnologa enmvilesNuevos materiales, gadgets que se transforman y casi sienten por s solos. Las ideas que se estn desarrollando conjuntamente entre Nokia y Cambridge, llegarn a los productos de consumo no antes de 7 aos, para el 2015 ms o menos

Logitech revela un mouse nano para porttiles

La compaa con sede en Fremont, California, present un mouse inalmbrico basado en su modelo VX Revolution, que incluye la tecnologa MicroGear Precision Scroll Wheel, aunque utiliza dos pilas AAA en lugar de una AA.Se trata del perifrico VX Nano, que incorpora un receptor USB muy pequeo, destinado a evitar las molestias causadas por los tradicionales puertos, ubicados generalmente en los laterales de las porttiles.

IBM invent la nanoimpresinIBM en Zurich se encuentra desarrollando una valiosa tecnologa que en caso de ser exitosa realmente revolucionar el mundo de los dispositivos electrnicosSe trata de una impactante impresora que podra imprimir a nanoescala, logrando la impresin de partculas pequesimas de slo 60 nm, un nmero unas 100 veces menor que una clula roja del cuerpo humano. Sera algo as como una impresora de unos 100.000 dpi, es decir ese nmero de puntos por pulgada, algo que la vista humana no podra percibir

Centro de Nanotecnologia de la NASA http://www.ipt.arc.nasa.gov

Memorias del X Simposium Nacional de Estudiantes, Arequipa, Per, Nanociencia y Nanotecnologia, conociendo el nanomundo por Lady Campos.Portal de ciencia http://www.portalciencia.net/nanotecno/IOP Nanotechnology http://www.iop.orgNational Nanotechnology Initiative http://www.nano.gov/http://www.nano.gov/http://www.pcb.ub.es/crea/proyectos/ciencia/fasespro.htmCrditos