Ultimos Avances En La Tecnologia Electronica

INTRODUCCIÓN

En los últimos años, el avance de la tecnología se ha venido dando de forma muy apresurada, la Nanotecnología se ha convertido en uno de los más importantes y excitantes campos de la Física, Química, Ingeniería y Biología. La Nanotecnología se basa en reconocer que las partículas con tamaños inferiores a 100 nanómetros (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro) confieren nuevas propiedades y nuevos comportamientos a las nanoestructuras que con ellas se construyan.

Por otro lado el desarrollo de superconductores hace posible que sean utilizados en hospitales, para la resonancia magnética nucler o en en la fabricación de circuitos digitales y filtros de radiofrecuencia y microondas para estaciones de telefonía celular.

La computación cuántica es un paradigma de computación distinto al de la computación clásica. Se basa en el uso de qubits en lugar de bits, y da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posibles nuevos algoritmos, lo que hará en el futuro próximo contar con supercomputadoras capaces de procesar grandes cantidades de información.

En el presente trabajo se revisará los últimos avances en la tecnología electrónica.

CAPÍTULO I

NANOTECNOLOGÍA

1. DEFINICIÓN DE NANOTECNOLOGÍA

El prefjio "nano" hace referencia a la milésima parte de una micra, que es la milésima parte de un milímetro. El espesor de un pelo humano es de unas 60 a 120 micras. La nanotecnología puede definirse como el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nanoescala. El control a nanoescala supone la habilidad de fabricar productos y construir máquinas con precisión atómica.

Fabricar a escala "nano" significa poder acceder y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. De esta forma, la nanotecnología aborda directamente la posibilidad de diseñar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas.

Los tres grandes sectores en nanotecnología que hasta el momento han despertado mayor interés son la nanoelectrónica, la nanobiotecnología y los nanomateriales. La nanoelectrónica persigue fabricar dispositivos electrónicos y ordenadores a escalas diminutas.

La disminución del tamaño de los dispositivos electrónicos va habitualmente unida a un aumento de su velocidad de operación, y a una disminución de su coste. Hemos sido testigos de cómo los chips de los ordenadores se han ido fabricando cada vez más pequeños. No obstante, en la actualidad, una disminución mayor de los dispositivos supone su fabricación a escala nanométrica, y a esta escala, su comportamiento deja de ser el habitual.

La nanobiotecnología combina la ingeniería a nanoescala con la biología para manipular sistemas vivos o para fabricar materiales de inspiración biológica a nivel molecular. El objetivo radica en preparar mejores medicinas, sensores de diagnóstico más especializados, mejores materiales para implantes quirúrgicos.

Se conciben pequeños instrumentos, nanomáquinas, capaces de viajar disueltos en sangre en el interior del cuerpo humano y acceder a las células individuales para diagnosticar su estado y facilitar su tratamiento, o capaces de examinar y limpiar una pieza dental.

Respecto al desarrollo de nanomateriales, se trata de controlar con toda precisión la morfología a dimensiones nanoescalares y posibilitar así la fabricación de nuevos materiales con nuevas propiedades. En todos estos ámbitos las ideas subyacentes a la aplicación de nanotecnología tienen mucho en común, y se utilizan los mismos métodos para medir y manipular estructuras ultra diminutas, como son, por ejemplo, los microscopios con resolución nanoescalar.

2. ¿PORQUÉ ES TAN IMPORTANTE LA ESCALA NANOMÉTRICA?

La respuesta corta es que los materiales pueden tener diferentes propiedades a esta escala, algunos son mejores conductores de electricidad o calor, algunos más fuertes, algunos tienen diferentes propiedades magnéticas y algunos reflejan la luz mejor o cambian de colores cuando su tamaño es modificado. Los materiales nanométricos también tienen bastante más área superficial que los materiales a gran escala en volúmenes similares, es decir, se tiene una mayor superficie por la interacción con otros materiales alrededor del mismo.

Para ilustrar la importancia del área de superficie, piense en una goma de mascar masticada como una bola. Luego piense en estirarla haciéndola lo mas delgada posible, como una hoja. La superficie o área visible en el exterior es mucho mayor debido a la goma estirada que la bola de goma, sin embargo es más probable que la goma estirada se seque y vuelva más quebradiza más rápido que la bola debido al mayor contacto de su superficie con el aire.

¿Qué tan pequeño es un nanómetro? Por definición, es la millonésima parte de un milímetro, pero esa idea es difícil de visualizar. A continuación mostramos algunas maneras simples de comparar este tamaño:

• Una hoja de papel tiene un espesor de 100 000 nanómetros

• El cabello rubio tiene entre 15 000 y 50 000 nanómetros de diámetro; el cabello negro tiene de 50 000 a 180 000

• Hay 25 400 000 nanómetros en una pulgada

• El ADN tiene 2.5 nanómetros

• Una bacteria tiene 2.5 micrómetros 2 500 nanómetros

• Una gota de agua tiene 2.5 milímetros o 2 500 000 nanómetros

Los materiales nanométricos y sus efectos se encuentran en la naturaleza a nuestro alrededor.

Los secretos de la naturaleza para construir a nanoescala crean procesos y maquinaria que los científicos esperan imitar. Los investigadores ya han copiado la nanoestructura de la flor de loto para al superficies repelentes al agua usadas hoy para hacer ropa a prueba de manchas, así como otras telas y materiales. Otros científicos están tratando de imitar la fuerza y flexibilidad de la tela de araña, naturalmente reforzada por cristales a escala nanométrica. Nuestros cuerpos y los de todos los animales usan materiales naturales a escala nanométrica como las proteínas para controlar los sistemas y procesos de nuestro cuerpo; muchas funciones importantes de los organismos se dan en la escala nanométrica. Una proteína típica como la hemoglobina acarrea oxígeno a nuestro torrente sanguíneo y tiene solo 5 nanómetros.

Materiales a nanoescala nos rodean, desde el humo del fuego, la ceniza volcánica, el rocío del mar, como en productos resultantes de la combustión. Algunos han sido utilizados por siglos como el oro a nanoescala, componente del vidrio acerado y cerámicas presente desde el siglo X. Nos ha tomado más de 10 siglos inventar microscopios y equipos altamente poderosos para descubrir los materiales a escala nanométrica y verlos en movimiento. La nanotecnología es más que improvisar un grupo de materiales nanométricos, requiere la habilidad de manipular y controlar los materiales de una forma útil.

3. EL RIESGO DE LA NANOTECNOLOGÍA

La nanotecnología tienen posibles impactos negativos, en particular referentes a su desarrollo como una forma de manipulación de economías y sociedades que se encuentren en desventaja al desarrolladas, ampliando la brecha de pobreza y desigualdad entre países. Es cierto que “a pesar de las alertas existentes, los enfoques de gobernabilidad del riesgo específicos a la nanotecnología parecen estarse quedando atrás y hay una percepción que la velocidad actual y el alcance de la I+D excede la capacidad de los reguladores de evaluar el impacto humano y ambiental” (Vessuri y Sánchez, 2007). Sobre la base de diferentes estudios, Rejeski (2005) ha resumido los riesgos potenciales de la nanotecnología de la siguiente manera:

• Una vez que los nanomateriales construidos muestran comportamientos que dependen de su estructura física y química, los paradigmas de evaluación del riesgo que han sido desarrollados sobre la base de química tradicional pueden no ser más válidos

• La respuesta sobre la inhalación de partículas insolubles nanoestructuradas en los pulmones no es conocida. En general, no existe información disponible sobre el comportamiento de materiales nanoestructurados en el cuerpo

• Partículas de diámetro nanométrico pueden ser eliminadas de los pulmones a través de rutas no convencionales y afectar otras partes del cuerpo, incluyendo el sistema cardiovascular, hígado, riñones y el cerebro. No se sabe casi nada sobre el impacto de nanomateriales estructurados sobre estos órganos

• Las partículas de diámetro nanométrico pueden son capaces de penetrar la piel en algunos casos, aunque esta es aún un área de investigación y las posibilidades de penetración son aparentemente mayores para la piel dañada. El potencial efecto que representan las partículas nanoestructuradas en cosméticos y otros productos de la piel puede no ser dañino pero requiere de mayor estudio

• Casi nada se sabe sobre el peligro de la ingesta vía aditivos alimentarios o por accidente de nanomateriales estructurados

• Aunque

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