Nanotecnologia

Fascículo

19
Golf y nanotecnología
Se está utilizando nanotecnología para fabricar pelotas de golf que describen trayectorias más rectilíneas que las tradicionales.
Página 6.

Reto
¿Por qué somos más altos en la mañana que en la noche?

La nanotecnología

El profesor Zhong Lin Wang de Georgia Tech (EEUU) muestra un modelo de nanocircuito integrado que se podría utilizar para accionarnanodispositivos. Página 4.

Gravedad terrestre
De todas las fuerzas presentes en la Tierra, la gravedad es la que más nos afecta sin que realmente nos percatemos de ello. Página 8.

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Fisicosas

Efecto túnel

Isbelia Martín (Universidad Simón Bolívar, Caracas) Claudio Mendoza (IVIC/CeCalCULA)

Con el invento del microscopiode efecto túnel a comienzos de la década de 1980, prácticamente se inauguró la era de la nanotecnología ya que permitía, por primera vez, manipular átomos individualmente y fotografiar superficies con una resolución asombrosa de más de 0,05 nm. Este dispositivo consta de una punta muy afilada que recorre la superficie de la muestra a apenas 0,1 nm de altura, y cuando se establece un potencialeléctrico en esta brecha, se genera una corriente muy pequeña producida por electrones que se filtran de los átomos superficiales por el efecto túnel. Este es un efecto netamente cuántico, donde los electrones, al comportarse como ondas en vez de en su forma clásica de partículas, tienen una probabilidad finita de traspasar barreras energéticas. Como la barrera energética de cada átomo tiene un anchodiferente, entonces la magnitud de la corriente que se genera en la punta del microscopio puede producir un mapa de densidades donde se empiezan a distinguir los átomos individualmente. El efecto túnel es protagonista en una gama variada de procesos microscópicos, algunos muy importantes como la fusión de núcleos de hidrógeno para formar helio, la fuente energética del Sol y de la mayoría de lasestrellas.
MICROSCOPIO DE EFECTO TÚNEL Control de voltaje para piezotubos

EFECTO TÚNEL
VISIÓN CUÁNTICA Onda electrónica VISIÓN CLÁSICA Barrera de energía potencial

Amplificador de corriente del túnel

Control de distancia y de unidad de escaneo

Electrón

Barrera de energía potencial En la física clásica, si la energía cinética del electrón es menor que la energía potencial eléctricadel sistema átomo electrón, el electrón no puede escapar quedando confinado al átomo.

En la física cuántica, el electrón se comporta como una onda con una probabilidad finita de atravesar la barrera de energía potencial sin perder energía en el proceso Esta es la base del microscopio de efecto túnel

Voltaje del túnel Procesamiento de datos

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Alexander López participa del sueño de crear
una computadora cuántica
lexander López es un investigador postdoctorante en el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC) que se ha aventurado en un territorio prometedor, aunque todavía incipiente, el de la teoría de la información cuántica. Como él mismo lo dice, quiere crear compuertas para que la computación cuántica seauna realidad. Alejada de la lógica del mundo macroscópico, la física cuántica intenta entender el comportamiento que rige el mundo de los átomos, recuerda López. En la física clásica, “los objetos cotidianos tienen propiedades que les son inherentes, independientemente de que yo los observe”. En la física cuántica no es así. “Allí hay una interdependencia entre el objeto estudiado y el aparato demedición”. Lo que quiere decir, añade, que siempre que un objeto se mide –en terrenos cuánticos– se pierde parte de la información original. Una de las áreas en las que ha incursionado tiene que ver con la encriptación, una forma de codificación completamente segura que se basa en lo que se denomina “reducción del paquete de ondas”, y que precisamente usa a su favor el hecho de que cualquier...