DIAPOCITIVAS DE NANOTECNOLOGIA

1. NANOTECNOLOGIA
MARJERIE CARPIO BUTRON
COMPUTACION E
INFORMATICA-NOCHE

2. QUE ES?
 Lananotecnologia es el estudio,
diseño, creación, síntesis,
manipulación y aplicación de
materiales, aparatos y sistemas
funcionales a través del control de la
materia a nano escala, y la explotación
de fenómenos y propiedades de la
materia a nano escala.

3. HISTORIA
Los años 40 Von Neuman estudia la posibilidad de
crear sistemas que se auto-reproducen como una
forma de reducir costes.
1959 Richard Feynmann habla por primera vez en
una conferencia sobre el futuro de la investigación
científica: "A mi modo de ver, los principios de la
Física no se pronuncian en contra de la posibilidad
de maniobrar las cosas átomo por átomo".
1966 Se realiza la película "Viaje alucinante" que
cuenta la travesía de unos científicos a través del
cuerpo humano. Por primera vez en la historia, se
considera esto como una verdadera posibilidad
científica.

4. HISTORIA
1989 Se realiza la película "Cariño he encogido a los
niños", una película que cuenta la historia de un
científico que inventa una máquina que puede
reducir el tamaño de las cosas utilizando láser.
1996 Sir Harry Kroto gana el Premio Nóbel por
haber descubierto fullerenes
1997 Se fabrica la guitarra más pequeña el mundo.
Tiene el tamaño aproximadamente de una célula
roja de sangre.
1998 Se logra convertir a un nanotubo de carbónen
un nanolapiz
2001 James Gimzewski entra en el libro de récord
Guinness por haber inventado la calculadora más
pequeña del mundo.

5. QUE ES UN NANO?
El significado de la "nano" es una dimensión:
10 elevado a -9.
 Esto es: 1 nanómetro = 0,000000001
metros.
 Es decir, un nanómetro es la mil millonésima
parte de un metro, o millonésima parte de
un milímetro.
 También: 1 milímetro = 1.000.000
nanómetros.

6. MINIMIZANDO LA FABRICACIÓN
 Nanomáquinas o micromáquinas
Se trata de la construcción de un "Ensamblador“
(recopilador de materia), es una máquina de
construcción que manipula y se construye con los
átomos o las moléculas individuales. Uno de los
primeros retos de la investigación a largo plazo de
la nanotecnología es la reproducción de un
ensamblador en si mismo reprogramable
Éste sería un dispositivo que puede hacer una copia
completa de sí mismo a partir de las materias
primas y energía dadas.

7. FABRICACION MOLECULAR
 término dado al concepto de ingeniería de
nanosistemas (máquinas a escala
nanométrica) .Se basa en que los productos
manufacturados se realizan a partir de
átomos.
 Las propiedades de estos productos
dependen de cómo estén esos átomos
dispuestos. Así por ejemplo, si reubicamos
los átomos del grafito de la mina del lápiz
podemos hacer diamantes.

8. ENSAMBLAJE INTERDISCIPLINAR
 la nanotecnología constituye un ensamblaje
interdisciplinario de varios campos de las
ciencias naturales que están altamente
especializados.
 Entre las ciencias involucradas: Quimica,
Bioquimica, Fisica, Biologia molecular,
Electronica, Informatica,Medicina.

9. HERREMIENTAS
 Ensamblador
 Microscopio atomico

10. RAMAS DE INVESTIGACION DE LA
NANOTECNOLOGIA MOLECULAR
 Nanotecnologia seca
 Nanotecnologia humedad
 Nanotecnologia computacional

11. NANOTECNOLOGIA SECA
 Fabricacion de estructuras en carbon
(nanotubos de carbon), silicio,
materiales inogarnicos y metales.
 Autoensamblaje controlado por
computadora.
 Electronica,magnetismo y
dispositivos opticos.

12. NANOTECNOLOGIA HUMEDA
 Sistemas biologicos que existen en un
entorno acuoso incluyendo material
genetico, membranas, enzimas y otros
componentes celulares.
 Organismos vivientes cuyas funciones
y evolucion son controladas por las
interacciones de estructuras de
escala nanometricas.

13. NANOTECNOLOGIA COMPUTACIONAL
 Modelado y simulacion de estructuras
complejas de escala nanometrica.
 Sepuede manipular atomos utilizando
nanomanipuladores controlados por
computadoras.

14. NANOTUBOS DE CARBON
 Los nanotubos se componen de una o varias
láminas de grafito u otro material
enrolladas sobre sí mismas. Existen
nanotubos monocapa y multicap. Los
nanotubos de una sola capa se llaman single
wall nanotubes (SWNTS) y los de varias
capas, multiple wall nanotubes (MWNT).
 Pueden ser empleados como conectores
minusculos en dispositivos electronicos
ultrapequeños

15. PROPIEDAD NANOTUBOS COMPARACION
TAMAÑO 0.6 a 1.8 nm La litografia por haz
de diametro electronico puede crear
lineas de 50nm x 7nm
DENSIDAD 1.33 a 1.44 El aluminio: 2.7 g/cm3
g/cm3
RESISTENCIA A 45 x 109 Aleaciones de acero de
LA TRACCION pascal alta resistencia <2x109
pascal
ELASTICIDAD Se pueden doblar Los metales y las fibras de
hasta grandes carbono se rompen o no se
angulos y recuperan su forma original
recuperarse sin tan rapidamente.
sufrir daño

16. PROPIEDAD NANOTUBOS COMPARACION
TRANSPORTE Estimada 109 Los hilos de cobre se
DE CORRIENTE A/cm2 funden a 1millon de
A/cm2 aprox
EMISION DE Pueden activar Las puntas de
CAMPO fosforos a un molibdeno necesitan
voltaje de 1a 3 V
campos de 50 a 100 V
TRANSMISION 6000W/m-°K El diamante casi puro
DE CALOR trasmite 3320W/m-°K
ESTABILIDAD Estables hasta Los filamentos
TERMICA 2800°c en vacio, metalicos en
750°C en el aire
microchips se funden
de 600 a 1000 °C

17. CONSTRUCCION
 Tecnicas actules:
Volatilizar
Hornear
Bombardear

18. VOLATILIZACION
 Primer metodo de fabricacion
 Dos barras de grafito separadas
 Se hace saltar una chispa de 100A
 El carbono se evapora en un plsma
caliente
 Parte del mismo se vuelve a condensar
en forma de nanotubos
 Nanotubos de pared única.

19. HORNEADO
 Se calienta un sustrato a 600°C y lentamente se
añade metano con carbon
 El gas se descompone y libera atomos de carbono
alguno de los cuales se recombinan como nanotubos
 Imprimiendo diafragmas de particulas de catalizador
sobre un sustrato controlan las posiciones donde
estos se forman.
 Industrial
 Suelen ser de pared multiple.

20. BOMBARDEO
 Bombardean barras de grafito con pulsos
intensos de laser.
 Se utilizan catalizadores que producen
nanotubos de pared única.
 Se utilizan laseres muy caros.

21. APLICACIONES EN EL MERCADO DE HOY
 Nuevos sensores para aplicaciones en la medicina,
en el control medioambiental y en la fabricación de
productos químicos y farmacéuticos
 Mejores técnicas fotovoltaicas para fuentes de
energía renovable
 Materiales más ligeros y más fuertes para las
industrias aeronáutica y automóvil y aplicaciones
médicas
 Envolturas "inteligentes" para el mercado de
alimentos, que dan a los productos una apariencia de
alimento fresco y de calidad

22.  Tecnologías visuales que permiten pantallas
mejores, más ligeras, finas y flexibles
 Las llamadas técnicas de diagnóstica "Lab-on-a-chip"
(literalmente "Laboratorio-en-un-micro(nano)chip"
 Cremas de protección solar con nanopartículas que
absorben los rayos UV.
 Gafas y lentes con capas totalmente resistentes e
imposibles de rayar
 Y aparatos tan diversos y comunes como
impresoras, CDs, airbags etc., cuya versiones más
modernas contienen componentes logrados a través
de la nanotecnología.

23. APLICACIONES A LARGO PLAZO
 Nanomaquinas que obtengan energia de la
contaminacion ambiental.
 Vehiculos y estaciones espaciales mas
livianas y resistentes
 Distribucion de energia a traves de canales
de energia.
 Colectores solares que reemplazaran los
combuctibles fosiles.
 Armas biologicas/quimicas computarizadas
 Armas inteligentes que maten solo los
soldados y no a personas inocentes.

24.  Eliminar la necesidad de cirugía.
 Servir como un sistema autoinmune
potenciado.
 Buscar y destruir virus, celulas cancerigenas,
excesos de grasas.
 Borrar los procesos de envejacimiento
 Energías alternativas, energía del
hidrógeno, pilas (células) de
combustible, dispositivos de ahorro
energético.
 Computación cuántica,
semiconductores, nuevos chips.

25. BENEFICIOS DE LA NANOTECNOLOGIA
 La nanotecnología puede resolverr muchos
problemas humanos
 Nanotecnología puede resolver muchos
problemas relacionados con el agua
 Nanotecnología y la agricultura
 Nanotecnología y la energía solar
 Nanotecnología para mejorar el entorno de las
personas
 Nanotecnología como una solución para la
brecha digital
 Nanotecnología y medicina
 Nanotecnología y los beneficios para el
medioambiente
 Nanotecnología para eliminar las causas de
muchos problemas sociales.

26. RIESGOS DE LA NANOTECNOLOGIA
 Desequilibrio económico debido a una
proliferación de productos baratos
 Opresión económica debido a precios inflados
de forma artificial
 Riesgo personal por uso de la nanotecnología
molecular por parte de criminales o terroristas
 Riesgos para las libertades personales o
sociales por restricciones excesivas
 Desequilibrio social por nuevos productos o
formas de vida
 Carrera inestable de armas fabricadas con la
nanotecnología

27.  Daños medioambientales colectivos derivados
de productos no regulados
 Un mercado negro en nanotecnología
(aumenta la posibilidad y el peligro de otros
riesgos)
 Programas de nanotecnología molecular que
compiten entre sí (aumenta la posibilidad y el
peligro de otros riesgos)
 El abandono y/o la ilegalización de la
nanotecnología molecular (aumenta la
posibilidad y el peligro de otro riesgos).