NANOTECNOLOGIA
La nanotecnología comprende 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. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula, presenta fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los científicos utilizan la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades únicas.
HISTORIA DE LA NANOTECNOLOGIA
Uno de lo pioneros en el campo de la Nanotecnología es el Físico estadounidense Richard Feynman, que en el año 1959 en un congreso de la sociedad americana de Física en Calltech, pronunció el discurso “There’s Plenty of Room at the Bottom” (Hay mucho espacio ahí abajo) en el que describe un proceso que permitiría manipular átomos y moléculas en forma individual, a través de instrumentos de gran precisión, de esta forma se podrían diseñar y construir sistemas en la nanoescala átomo por átomo, en este discurso Feynman también advierte que las propiedades de estos sistemas nanométricos, serían distintas a las presentes en la macroescala
.
En 1981 el Ingeniero estadounidense Eric Drexler, inspirado en el discurso de Feynman, publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, el artículo “Molecular engineering: An approach to the development of general capabilities for molecular manipulation” en donde describe mas en detalle lo descrito años anteriores por Feynman. El término “Nanotecnología” fue aplicado por primera vez por Drexler en el año 1986, en su libro “Motores de la creación : la próxima era de la Nanotecnología” en la que describe una máquina nanotecnológica con capacidad de autoreplicarse, en este contexto propuso el término de “plaga gris” para referirse a lo que sucedería si un nanobot autoreplicante fuera liberado al ambiente.
Además de Drexler, el científico Japonés Norio Taniguchi, utilizó por primera vez el término nano-tecnología en el año 1974, en la que define a la nano-tecnología como el procesamiento, separación y manipulación de materiales átomo por átomo.
QUE ES UN NANO PIXEL
El hallazgo de un grupo de investigadores de la Universidad de Oxford acaba de hacer posible la creación de píxeles de apenas unos cientos de nanómetros (un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro), lo que allana el camino para dispositivos con una resolución decenas de veces superior a la actual y con un consumo de energía mínimo. El avance permitirá la creación de pantallas flexibles de ultra alta definición que podrán aplicarse a gafas inteligentes, retinas sintéticas y pantallas plegables. El hallazgo se acaba de publicar en la revista «Nature».
Para conseguirlo, los investigadores exploraron el nexo que existe entre las propiedades eléctricas y ópticas en los materiales que admiten un cambio de fase (esto es, que pueden pasar de ser amorfos a un estado cristalino). Y hallaron que comprimiendo, como si se tratara de un sandwich, una fina capa de siete nanómetros de un material de cambio de fase (GST por sus siglas en ingés) entre otras dos capas de electrodo transparente, es posible usar la tenue corriente producida para «dibujar» imágenes en la capa intermedia de GST.
En un primer momento, se crearon así imágenes fijas usando un microscopio electrónico, pero el equipo ha conseguido demostrar que estas «fichas comprimidas» de GST pueden transformarse fácilmente en dispositivos análogos a los que trabajan con los píxeles convencionales. Estos «nano-pixeles», de apenas 300 x 300 nanómetros, pueden ser activados y desactivados eléctricamente, creando así los puntos de color que serían la base de una tecnología de pantallas capaz de ofrecer una resolución desconocida hasta el momento. El material de cambio de fase utilizado fue la aleación Ge2Sb2Te5 (Germanio-Antimonio-Telurio o GST), comprimido entre dos capas de electrodo hechas de óxido de indio.
«No estábamos tratando de inventar un nuevo tipo de pantalla -explicaHarish Bhaskaran, director de la investigación- . Solo explorábamos las relaciones entre las propiedades eléctricas y ópticas de los materiales de cambio de fase y fue entonces cuando tuvimos la idea de crear este 'sandwich' hecho de capas de pocos nanómetros de grosor. Y hallamos que no solo eramos capaces de crear imágenes en la capa intermedia de GST sino, para nuestra sorpresa, esas finas capas nos ofrecían un contraste excepcional. Descubrimos también que alterando el tamaño de la capa de electrodo inferior (la parte de abajo del sandwich), podíamos, además, cambiar a voluntad los colores de la imagen».
Aunque el trabajo está aún en sus fases iniciales, su potencial es incuestionable. Tanto, que el euipo de Oxford ha patentado ya su descubrimiento. «Dado que las capas de nuestro dispositivo pueden depositarse en lonchas tan finas -explica Bhaskaran- pueden incorporarse a materiales flexibles y muy delgados. Ya hemos demostrado que la técnica funciona en materiales de cerca de 200 nanómetros de espesor. Y eso lo hace potencialmente útil para las pantallas de gafas inteligentes, pantallas plegables, parabrisas e incluso retinas sintéticas que imitan las propiedades fotoreceptoras de las células del ojo humano».
Para Peiman Hosseini, primer firmante del artículo de «Nature», «Nuestros modelos son tan buenos que podemos afinar nuestros 'píxeles' experimentales para crear cualquier color que queramos, incluyendo los colores primarios que se necesitan en cualquier pantalla. Una de las ventajas de nuestra creación es que, a diferencia de las pantallas convencionales de LCD, no es necesario refrescar constantemente todos los píxeles, sino sólo aquellos que están cambiando (de forma que los píxeles estáticos se quedan como estaban). Y eso significa que cualquier pantalla que se base en esta tecnología tendrá un consumo energético extremadamente bajo".
La investigación sugiere también que estas finísimas pantallas, con espesores inferiores a los de una hoja de papel, tendrán también la capacidad de pasar de un modo 'e-reader' de bajo consumo a otro capaz de reproducir vídeo a unas resoluciones jamás alcanzadas hasta ahora. Tales pantallas, además, pueden crearse a partir de materiales muy baratos y abundantes y resultan muy económicas y fáciles de fabricar.
GLOSARIO 4
1-Assembler:
Producción de estructuras moleculares a nano escala. Un conjunto demoléculas actuando como una "máquina molecular" y siendo capaz de de construirotras estructuras moleculares.
2-Átomo:
la entidad química más pequeña. Está compuesto de protones, neutrones yelectrones. Son dos conceptos claves para operar en nanotecnología dentro de suslíneas de las tareas de manufacturía molecular.
3-Auto-ensamblaje fluido
: Una técnica para montar grandes cantidades de aparatosdiminutos. Este proceso masivamente paralelo de ensamblaje combina la capacidad yflexibilidad de ensamblaje con la efectividad en costes de integración.
4-Buckyballs
: Una nano-estructura compuesta de 60 átomos de carbono estructuradosen un espacio cerrado y perfectamente simétrico, tienen propiedades extraordinarias,especialmente como superconductores.
5-Células Artificiales:
Parte de un concepto de bio-nanotecnología con incursiones enla nanomedicina según el cual se podrían hacer "células de diseño" con un"comportamiento muy eficiente".
6-Pila o Célula de combustible (Fuel Cell)
se trata de un dispositivo electroquímico quetransforma de forma continua la energía química de un combustible (hidrógeno) yoxidante (oxígeno) directamente en energía eléctrica y calor, sin combustión
7-Dendrímero / Dendrimer
: moléculas sintéticas poliméricas tridimensionalesformadas a partir de un proceso de fabricación a nanoescala.
8-Electrónica molecular (o Molectrónica):
Cualquier sistema con aparatos electrónicoscon precisión atómica con dimensión nanométrica, especialmente si está fabricado concomponentes moleculares.
9-Ensamblaje exponencial:
Es un sistema de fabricación que parte de un solo brazorobótica diminuto sobre una superficie.
10-Manipulador molecular:
Aparato que combina un mecanismo de sonda proximalpara posicionamiento de precisión atómica con un sitio de unión molecular en lapunta.
11-Máquinas inmunes:
Nanomáquinas médicas diseñadas para uso interno capaces deidentificar y atacar bacterias y virus
