Avances Tecnologicos de la Nanoelectrónica
Páginas: 11 (2554 palabras)
Publicado: 10 de noviembre de 2014
NANOTECNOLOGÍA
I. INTRODUCCIÓN.
La nanotecnología es la ingeniería de sistemas funcionales a escala molecular. Esto cubre tanto el actual trabajo como conceptos que son más avanzados. En su sentido original, la nanotecnología se refiere a la habilidad proyectada para construir elementos desde lo más pequeño a lo más grande, usando técnicas y herramientas, que actualmente están siendodesarrolladas, para construir productos completos de alto desempeño.
Un nanómetro (nm) es la mil millonésima parte, o 10−9, de un metro. Por comparación, los típicos largos de enlaces carbono-carbono, o el espacio entre estos átomos en una molécula, están alrededor de los 0,12 – 0,15 nm y la doble hélice de un ADN tiene un diámetro de alrededor de 2 nm. Por otra parte, la forma de vida celular máspequeña, la bacteria del género Mycoplasma, tienen alrededor de 200 nm de largo. Por convención, la nanotecnología es medida en el rango de escala de entre 1 a 100 nm de acuerdo a la definición usada por la Iniciativa Nanotecnológica Nacional en Estados Unidos. El límite inferior está dado por el tamaño de los átomos (el hidrógeno tiene los átomos más pequeños, que tienen un diámetro aproximado deun cuarto de nm) dado que la nanotecnología debe fabricar sus dispositivos a partir de átomos y moléculas. El límite superior es más o menos arbitrario pero se encuentra alrededor del tamaño en que fenómenos que no pueden ser observados en estructuras más grandes comienzan a ser aparentes y pueden ser usados en el nanodispositivo. Estos nuevos fenómenos hacen que la nanotecnología sea distinta delos dispositivos que son meramente versiones miniaturizadas de un dispositivo macroscópico equivalente; tales dispositivos se encuentran a una escala más grande y caen bajo la descripción de microtecnología.
Para poner la escala en otro contexto, el tamaño comparativo de un nanómetro a un metro es lo mismo que el de una roca al tamaño de la Tierra. Otra forma de ponerlo: un nanómetro es lacantidad en que la barba de un hombre promedio crece en el tiempo al que a este le toma levanta la afeitadora a su cara.
Se usan dos aproximaciones a la nanotecnología. En la aproximación "desde el fondo hacia arriba", los materiales y dispositivos son construidos a partir de componentes moleculares que se ensamblan por sí mismos químicamente por los principios del reconocimiento molecular. En laaproximación "desde arriba hacia abajo", los nano-objetos son construidos a partir de entidades más grandes son un control a nivel atómico.
Áreas de la física tales como la nanoelectrónica, la nanomecánica, nanofotónica y la nanoiónica han evolucionado durante estas últimas pocas décadas para proporcionar un fundamento científico básico a la nanotecnología.´
II. HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS.Existen varios importantes desarrollos modernos. El microscopio de fuerza atómica (en inglés: Atomic Force Microscope, AFM) y el microscopio de efecto túnel (en inglés: Scanning Tunneling Microscope, STM) son versiones tempranas de las sondas de barrido que lanzaron la nanotecnología. Existen otros tipos de microscopio de sonda de barrido. Aunque conceptualmente similares a los microscopiosconfocales de barrido desarrollados por Marvin Minsky en el año 1961 y almicroscopio acústico de barrido (en inglés: Scanning Acoustic Microscope, SAM) desarrollado por Calvin Quate y asociados en la década de 1970, los microscopios de sonda de barrido más nuevos tienen una mucho más alta resolución, dado que ellos no están limitados por la longitud de onda del sonido o la luz.
La punta de una sondade barrido también puede ser usada para manipular nanoestructuras (un proceso conocido como ensamblaje posicional). La metodología de barrido orientado a la característica sugerida por Rostislav Lapshin parece ser una forma prometedora de implementar estas nanomanipulaciones en modo automático. Sin embargo, esto es aún un proceso lento debido a la baja velocidad de barrido del microscopio....
I. INTRODUCCIÓN.
La nanotecnología es la ingeniería de sistemas funcionales a escala molecular. Esto cubre tanto el actual trabajo como conceptos que son más avanzados. En su sentido original, la nanotecnología se refiere a la habilidad proyectada para construir elementos desde lo más pequeño a lo más grande, usando técnicas y herramientas, que actualmente están siendodesarrolladas, para construir productos completos de alto desempeño.
Un nanómetro (nm) es la mil millonésima parte, o 10−9, de un metro. Por comparación, los típicos largos de enlaces carbono-carbono, o el espacio entre estos átomos en una molécula, están alrededor de los 0,12 – 0,15 nm y la doble hélice de un ADN tiene un diámetro de alrededor de 2 nm. Por otra parte, la forma de vida celular máspequeña, la bacteria del género Mycoplasma, tienen alrededor de 200 nm de largo. Por convención, la nanotecnología es medida en el rango de escala de entre 1 a 100 nm de acuerdo a la definición usada por la Iniciativa Nanotecnológica Nacional en Estados Unidos. El límite inferior está dado por el tamaño de los átomos (el hidrógeno tiene los átomos más pequeños, que tienen un diámetro aproximado deun cuarto de nm) dado que la nanotecnología debe fabricar sus dispositivos a partir de átomos y moléculas. El límite superior es más o menos arbitrario pero se encuentra alrededor del tamaño en que fenómenos que no pueden ser observados en estructuras más grandes comienzan a ser aparentes y pueden ser usados en el nanodispositivo. Estos nuevos fenómenos hacen que la nanotecnología sea distinta delos dispositivos que son meramente versiones miniaturizadas de un dispositivo macroscópico equivalente; tales dispositivos se encuentran a una escala más grande y caen bajo la descripción de microtecnología.
Para poner la escala en otro contexto, el tamaño comparativo de un nanómetro a un metro es lo mismo que el de una roca al tamaño de la Tierra. Otra forma de ponerlo: un nanómetro es lacantidad en que la barba de un hombre promedio crece en el tiempo al que a este le toma levanta la afeitadora a su cara.
Se usan dos aproximaciones a la nanotecnología. En la aproximación "desde el fondo hacia arriba", los materiales y dispositivos son construidos a partir de componentes moleculares que se ensamblan por sí mismos químicamente por los principios del reconocimiento molecular. En laaproximación "desde arriba hacia abajo", los nano-objetos son construidos a partir de entidades más grandes son un control a nivel atómico.
Áreas de la física tales como la nanoelectrónica, la nanomecánica, nanofotónica y la nanoiónica han evolucionado durante estas últimas pocas décadas para proporcionar un fundamento científico básico a la nanotecnología.´
II. HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS.Existen varios importantes desarrollos modernos. El microscopio de fuerza atómica (en inglés: Atomic Force Microscope, AFM) y el microscopio de efecto túnel (en inglés: Scanning Tunneling Microscope, STM) son versiones tempranas de las sondas de barrido que lanzaron la nanotecnología. Existen otros tipos de microscopio de sonda de barrido. Aunque conceptualmente similares a los microscopiosconfocales de barrido desarrollados por Marvin Minsky en el año 1961 y almicroscopio acústico de barrido (en inglés: Scanning Acoustic Microscope, SAM) desarrollado por Calvin Quate y asociados en la década de 1970, los microscopios de sonda de barrido más nuevos tienen una mucho más alta resolución, dado que ellos no están limitados por la longitud de onda del sonido o la luz.
La punta de una sondade barrido también puede ser usada para manipular nanoestructuras (un proceso conocido como ensamblaje posicional). La metodología de barrido orientado a la característica sugerida por Rostislav Lapshin parece ser una forma prometedora de implementar estas nanomanipulaciones en modo automático. Sin embargo, esto es aún un proceso lento debido a la baja velocidad de barrido del microscopio....
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