Elaboración de la tarea Física Electrónica ( 4to ciclo ) alumno: Ccoyllo García Cristian Franco Profesor: Rojas Reategui Raul 2013 alumno: Ccoyllo García Cristian Franco Profesor: Rojas Reategui Raul 2013

2. La nanoelectrónica se refiere al uso de la nanotecnología en
componentes electrónicos, especialmente en transistores. Aunque
el término nanotecnología se usa normalmente para definir la
tecnología de menos de 100 nm de tamaño, la nanoelectrónica se
refiere, a menudo, a transistores de tamaño tan reducido que se
necesita un estudio más exhaustivo de las interacciones
interatómicas y de las propiedades mecánico-cuánticas. Es por
ello que transistores actuales (como por ejemplo CMOS90 de TSMC
o los procesadores Pentium 4 de Intel), no son listados en esta
categoría, a pesar de contar con un tamaño menor que 90 o 65
nm.
A los dispositivos nanoelectrónicos se les considera una tecnología
disruptiva ya que los ejemplos actuales son sustancialmente
diferentes que los transistores tradicionales. Entre ellos, cabe
destacar la electrónica de semiconductores de moléculas
híbridas, nanotubos / nanohilos de una dimensión o la electrónica
molecular avanzada.
El sub-voltaje y la nanoelectrónica de sub-voltaje profundo son
campos específicos e importantes de I+D, y la aparición de
nuevos circuitos integrados operando a un nivel de consumo
energético por procesamiento de un bit próximo al teórico
(fundamental, tecnológico, diseño metodológico, arquitectónico,
algorítmico) es inevitable. Una aplicación de importancia que
pueda beneficiarse finalmente de esta tecnología, en lo referente
a operaciones lógicas, es la computación reversible

3. 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.

4. Bueno a continuación presentare un detallado trabajo de la
nanoelectrónica. En la cual hay muchos trabajos con el uso
de la nanotecnología que se realizaron en el año 2012, donde
a continuación resalto algunos muy importantes.

5. Un innovador vendaje que incorpora elementos
bionanotecnológicos es capaz de vigilar la evolución de
una herida y emprender por su cuenta algunas acciones.
En condiciones normales, este singular vendaje se limita a
monitorizar la herida o quemadura, a fin de detectar la
proliferación indeseada de bacterias.
Si surge una infección, el vendaje libera automáticamente
un agente antimicrobiano.
Si esta operación no puede detener la infección, entonces
el vendaje cambia su color para alertar al paciente o al
personal sanitario.
Cuando esté plenamente operativo y aprobado para su
uso médico, este vendaje ayudará a combatir las
infecciones en heridas y quemaduras, gracias a su
actuación inmediata cuando surja una, y también a su
señal de alerta temprana cuando no consiga controlarla.
El problema de la infección de heridas, especialmente con
la evolución de bacterias resistentes a los antibióticos,
como la Staphylococcus aureus resistente a la meticilina
(MRSA, por sus siglas en inglés), es bien conocido por
mucha gente, pero no así el hecho de que las infecciones  Este prometedor proyecto actualmente se
de heridas son la causa específica de muerte de la mitad está llevando a cabo en cinco países
de todas las personas que fallecen a consecuencia de europeos, y recientemente el Dr. Jenkins
quemaduras térmicas. hizo públicas, durante una conferencia
La tecnología que el equipo del Dr. Toby Jenkins, director celebrada en la Universidad de Leicester,
del Grupo de Investigación de Química Biofísica en la Reino Unido, diversas cuestiones sobre el
Universidad de Bath, Reino Unido, está desarrollando, va progreso de la labor de investigación y
orientada sobre todo a tratar quemaduras en niños desarrollo.
pequeños.

6. En experimentos recientes, se ha observado que aparecen aumentos
inesperados de voltaje de hasta un 25 por ciento en dos nanocables
posicionados uno muy cerca del otro.
Los diseñadores que ahora trabajan en el desarrollo de la nueva generación
de dispositivos electrónicos como teléfonos, PDAs, baterías y hasta paneles
solares de ciertas clases, deberán tener en cuenta la aparición potencial de
este fenómeno en aquellos de sus dispositivos que utilicen nanocables en la
alimentación eléctrica, y diseñarlos para evitar que sufran problemas
derivados de tal fenómeno.
Se lleva trabajando desde hace ya dos décadas en nanocables. Y, tal como
advierte Mike Lilly de los Laboratorios Nacionales de Sandia en Estados Unidos,
la mayor parte de las observaciones se han hecho sobre cables individuales o
sobre grandes conjuntos.
Sin embargo, la integración de nanocables en circuitos implica colocarlos de
una manera distinta a esas dos modalidades. Por tanto, es necesario estudiar
cómo se comportan los nanocables agrupados del modo que será el típico de
muchos circuitos.
En los nuevos experimentos, se trabajó con nanocables separados
verticalmente por sólo 15 nanómetros, aproximadamente la distancia que se
espera sea la requerida en los dispositivos de la próxima generación.
Los nanocables, por ser tan estrechos, limitan el flujo de los electrones mucho
más de lo que lo hacen los cables convencionales, hasta el punto de que la
corriente eléctrica circula de un modo distinto a como lo haría en un cable de
grosor cotidiano. Esta característica de la nanoelectrónica, a su vez, magnifica
un efecto que en la microelectrónica es tan débil que resulta irrelevante.
Descrito de manera sencilla, este efecto, cuando opera a distancias
manométricas, hace que los electrones en un cable puedan "sentir" a los
electrones individuales que se mueven en otro lugar cercano, y eso lleva a las
citadas alteraciones de voltaje.

7. Se ha demostrado que ciertos conjuntos de  Sin embargo, el mencionado equipo de investigadores de la
diminutas nanoantenas plasmónicas pueden Universidad de Harvard realizó experimentos dirigidos a
manipular la luz con alta precisión y de maneras, demostrar que la fase de la luz y la dirección de su
hasta ahora inasumibles, que podrían hacer factibles propagación pueden cambiar de un modo espectacular
muchas clases de innovaciones ópticas, como por mediante el uso de estructuras de un nuevo tipo,
ejemplo microscopios con mayor poder escrutador, concretamente metamateriales que en este caso están
telecomunicaciones más eficaces, y ordenadores basados en un conjunto de nanoantenas dispuestas en una
configuración especial.
más potentes.
El equipo de la Universidad Purdue ha llevado el trabajo un
Los investigadores que han logrado este hito se han paso más allá, creando conjuntos de nanoantenas y
valido de nanoantenas para cambiar de modo cambiando la fase y la dirección de la propagación de la luz
abrupto una propiedad de la luz: La fase. La luz es en una franja amplia de la banda del infrarrojo cercano.
transmitida como ondas, no muy diferentes en
concepto a las olas. Una ola tiene puntos altos y En este nuevo trabajo también han participado Xingjie Ni,
bajos. La fase define estos puntos altos y bajos en la Naresh K. Emani, Alexander V. Kildishev, y Alexandra
luz. Boltasseva.
El nuevo trabajo, a cargo del equipo de Vladimir
Shalaev, director científico de nanofotónica en el
Centro Birck de Nanotecnología de la Universidad
Purdue, en Estados Unidos, amplía los resultados
obtenidos por un grupo de investigadores dirigido por
el físico Federico Capasso de la Universidad de
Harvard. En ese trabajo, el equipo de Capasso
modificó la ley de Snell, una fórmula aceptada
desde hace mucho tiempo y que describe cómo la
luz se refleja y refracta, o se curva, mientras pasa de
un material a otro.
Hasta ahora, de la ley de Snell se deducía que
cuando la luz pasa de un material a otro no se
produce ningún cambio de fase abrupto a lo largo
de la superficie de contacto entre los materiales.

8. La miniaturización de los cables eléctricos ha alcanzado una cota
que hasta hace no muchos años era exclusiva de la ciencia-
ficción. En un nuevo y asombroso avance, se ha conseguido
crear un cable tan delgado que hay que medirlo por átomos:
mide 4 átomos de ancho y 1 de alto. Se trata del cable con silicio
más minúsculo fabricado hasta la fecha. Y es 20 veces más
delgado que los cables de cobre más pequeños disponibles
ahora en los microprocesadores.
El cable ha sido fabricado mediante la estrategia de ubicar con la
debida precisión cadenas de átomos de fósforo dentro de un
cristal de silicio.
Se ha demostrado que este singular cable tiene la misma
capacidad de conducir la corriente eléctrica que los cables de
cobre. A pesar de su diámetro increíblemente diminuto (10.000
veces más fino que un cabello humano), los cables de esta clase
tienen propiedades eléctricas excepcionalmente buenas, lo que
hace suponer que servirán para conectar componentes de
tamaño atómico en las computadoras cuánticas del mañana.
Para el ámbito de la física, el desarrollo de este cable y su
La hazaña tecnológica es obra de un equipo encabezado por
comportamiento demuestran que la Ley de Ohm, que establece la
investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur, la de
relación entre la corriente eléctrica, la resistencia y el voltaje, sigue
Melbourne, y la de Purdue, las dos primeras en Australia y la siendo válida en tamaños progresivamente más pequeños hasta
tercera en Estados Unidos. incluir también un cable de dimensiones atómicas.
El desarrollo de este cable podría proporcionar a los ingenieros En el desarrollo del cable han trabajado, entre otros, Michelle
electrónicos una hoja de ruta para el desarrollo definitivo de los Simmons (directora del Centro de Excelencia para la Computación
primeros dispositivos computacionales de dimensiones Cuántica de la Universidad de Nueva Gales del Sur), Bent Weber (de
nanométricas, cuyos tamaños estarían al final de lo determinado la misma universidad), Gerhard Klimeck (profesor en la Universidad
por la Ley de Moore. La teoría muestra que una sola fila densa de Purdue y director de la Red para la Nanotecnología
átomos de fósforo insertados en silicio marcará el límite definitivo Computacional), y Hoon Ryu (ahora en el Centro de
de la miniaturización en la electrónica. Supercomputación del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología).

9. Se ha conseguido construir la unidad de
almacenamiento magnético de datos más
pequeña del mundo. Usa sólo 12 átomos
por bit, la unidad básica de la información
digital, y almacena un byte completo (de 8
bits) dentro de una cantidad ínfima de
materia: tan sólo 96 átomos. En Los datos son escritos y leídos en la
comparación, una unidad de disco duro unidad nanométrica de
moderna necesita más de 500 millones de
átomos por byte. almacenamiento con la ayuda de un
microscopio de Efecto Túnel. Los pares
La proeza tecnológica es obra de un de filas de átomos tienen dos posibles
equipo de científicos de IBM y el Centro
Alemán para la Ciencia del Láser de estados magnéticos, representando los
Electrones Libres (CFEL) dos valores, 0 y 1, de un bit clásico. Un
pulso eléctrico de la punta del
Esta singular unidad de almacenamiento
de datos se construyó átomo por átomo microscopio de Efecto Túnel invierte la
con la ayuda de un microscopio de Efecto configuración magnética. Un pulso
Túnel en el Centro de Investigación de más débil permite leer la
Almaden de IBM, en San José, California.
configuración, aunque actualmente el
El equipo de Sebastian Loth del CFEL y "cabezal" de lectura sólo es estable a
Andreas Heinrich de IBM construyó los una temperatura muy fría: 268 grados
patrones regulares de átomos de hierro,
alineándolos en filas de seis átomos cada centígrados bajo cero.
una. Dos filas son suficientes para
almacenar un bit. Un byte, a su vez, consta
de ocho pares de filas de átomos. Usa sólo
un área de 4 por 16 nanómetros. Esto
corresponde a una densidad de
almacenamiento que es cien veces
superior a la de una unidad de disco duro
moderna.

10. Unos científicos han usado dos moléculas como antenas y
han conseguido transmitir señales en forma de fotones
individuales, desde una a la otra.
Una conexión de radio establecida mediante fotones
individuales sería ideal para diversas aplicaciones de
comunicación cuántica, como por ejemplo en la
criptografía cuántica o en una computadora cuántica.
Las partículas individuales de luz son el medio elegido
para transmitir bits cuánticos. En el futuro, estas unidades
de información cuántica podrían sustituir en muchas
aplicaciones a los bits convencionales si la computación
cuántica logra despegar.
En los experimentos realizados en el Instituto Federal Suizo
de Tecnología, en Zúrich, el equipo de Vahid
Sandoghdar, director del Departamento de Nano óptica
en el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Luz en
Alemania, y Stephan Goetzinger, profesor en la
Universidad de Erlangen, Alemania, usó como antenas
dos moléculas del compuesto conocido como DBATT (por
las siglas del inglés "dibenzanthanthrene").
Puesto que un fotón solo no acostumbra a interactuar
mucho con una molécula, los físicos tuvieron que usar
ciertos "trucos" en sus experimentos, a fin de conseguir
que la molécula receptora registrara la señal luminosa. Se
valieron de dos capas dopadas con moléculas de tinte,
separadas por varios metros y conectadas por un cable
de fibra óptica. Y se trabajó con muestras enfriadas hasta
272 grados centígrados bajo cero, es decir, casi hasta el
Cero Absoluto (aproximadamente 273,15 grados
centígrados bajo cero).
El resultado ha sido la transmisión de fotones individuales
entre las dos antenas más pequeñas del mundo.

11. Se ha logrado ensamblar capas atómicas
individuales unas sobre otras en la sucesión En el transformador de tamaño nanométrico, los electrones que se
deseada, de tal modo que la estructura mueven en una capa metálica arrastran a los electrones de una
nanométrica resultante funciona como un segunda capa metálica usando sus campos eléctricos locales. Para
transformador eléctrico. trabajar con este fenómeno, las capas metálicas necesitan estar
aisladas eléctricamente unas de otras, pero separadas por no más de
El equipo de Leonid Ponomarenko y Andre algunas distancias interatómicas.
Geim (galardonado con un Premio Nobel),
en la Universidad de Manchester en el
Reino Unido, usó cristales individuales de un Estas nuevas estructuras hechas a base de capas con el grosor de un
átomo de espesor para construir la átomo podrían algún día establecer los fundamentos para una nueva
estructura multicapa. gama de dispositivos electrónicos y fotónicos complejos que no podrían
fabricarse con ningún otro material existente, lo que incluye varias
Los científicos usaron el grafeno como un nuevas arquitecturas para transistores y detectores.
plano conductor de un átomo de espesor,
mientras que bastaron cuatro capas
atómicas de nitruro de boro para lograr un El nano transformador fue ensamblado por Roman Gorbachev, de la
aislante eléctrico. Universidad de Manchester.
El grafeno, aislado por primera vez en la Aparte del grafeno, hay muchos materiales potencialmente utilizables en
Universidad de Manchester en el 2004, forma de láminas con el grosor de un átomo. Combinándolos, es posible
tiene potencial para revolucionar diversas crear nuevos materiales que no existen en la naturaleza. "Este camino
aplicaciones, incluyendo los smartphones, promete volverse mucho más emocionante que el propio grafeno",
la transmisión ultrarrápida de banda
ancha, la administración de medicamentos valora Geim.
en puntos muy precisos del cuerpo, y chips
de ordenador. Al grafeno se le considera
capaz de reemplazar a materiales
comunes de la industria electrónica como
por ejemplo el silicio, pero el equipo de
Ponomarenko y Geim cree que su utilidad
será aún mayor para nuevos dispositivos y
materiales que aún no han sido inventados.

12. •http://www.uji.es/bin/ocit/grups/13806002
•http://www.sinewton.org/numeros/numeros/43-44/Articulo68
•http://www.phantomsnet.net/Resources/files/Nanoeletronica_alta
•http://www.sinewton.org/numeros/numeros/43-44/Articulo68.pdf
•http://www.diarioaz.com.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=8471:im
pulsan-la-nanoelectronica-organica&catid=13:eureka&Itemid=19