El documento resume la biografía y logros profesionales de Richard Feynman, padre de la nanotecnología. Explica qué es la nanotecnología y cómo los científicos la usan en campos como desarrollo de materiales, electrónica y medicina. Describe el microscopio de efecto túnel y cómo se usa para ver átomos. Finalmente, resume los descubrimientos de fullereno, nanotubos de carbono y grafeno.

1. ACTIVIDAD Nº 10
TRABAJO DE
INVESTIGACIÓN, ¿SE
PUEDEN VER LOS
ÁTOMOS? Aitor Bravo y
Jennifer García
B1B

2. ACTIVIDAD 1. RICHARD
FEYNMAN

3. ¿Quién fue Richard Feynman?
Escribe une breve biografía.
Richard Feynman nació Manhattan, Nueva York el 11 de mayo
de 1918 y murió en Los Ángeles, California el 15 de febrero de
1988. Sus padres eran judíos pero él era ateo. De pequeño
reparaba radios, también experimentaba y redescubría temas
matemáticos. En sus últimos años de vida Feynman se dedicó
al arte, aprendió a tocar percusión al estilo samba. Tuvo tres
mujeres, Arline Greenbaum, Mary Louise Bell y Gweneth
Howarth. También tuvo dos hijos Carl y Michelle que fue
adoptada. El cáncer se reprodujo en 1987, y Feynman ingresó
en el hospital un año después. Complicaciones quirúrgicas
empeoraron su estado, y él decidió no aceptar más
tratamientos.

4. ¿A qué se dedicó profesionalmente?
¿En qué disciplinas de trabajo
tuvo éxito?
Se dedicó a la física. Participó en el Proyecto Manhattan, el
proyecto del ejército de los Estados Unidos en Los Álamos
para desarrollar la bomba atómica. Después del proyecto,
Feynman empezó a trabajar como profesor en la Universidad
Cornell. Feynman llevó a cabo gran parte de su trabajo en el
Instituto Tecnológico de California, el Caltech, y esto incluye
investigaciones sobre: Electrodinámica Cuántica, la física de la
súper fluidez del helio líquido y un modelo de la
desintegración débil .
Uno de sus pensamientos fue:La imaginación de la naturaleza
supera con mucho la nuestra.

5. ACTIVIDAD2.
NANOTECNOLOGÍA

6. ¿QUE ES LA
NANOTECNOLOGÍA?
La nanotecnologia 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 el padre de la nanotecnologia
es Richard Feynman

7. ¿Para qué usan los científicos
la nanotecnología?
Los científicos lo usan para:
1) Desarrollo de materiales
El diseño de nuevos materiales es, actualmente, el campo más
desarrollado.
2) Electrónica
Permite reducir el tamaño de los chips/biochips, ampliar las
memorias, diseñar pantallas más brillantes, livianas y
eficientes en el uso de energía.
3) Medicina
Es fuente de distintas aplicaciones como moléculas dirigidas
específicamente a la zona deseada del cuerpo.
4) Energía
La nanotecnología también promete el desarrollo de fuentes
menos contaminantes y más eficientes de energía así como
nuevas formas de almacenamiento.

8. ¿Qué sucede con las propiedades de la materia a
la escala “nano”? ¿Podrías mencionar al menos
dos ejemplos?
Sufren un cambio de radical. Depende
de la posición de sus átomos. Por
ejemplo el grafito y el ADN. El padre
de la nanotecnologia es Richard
Feynman

9. ¿Quién es el padre de la nanotecnología
según la consideración de la comunidad
científica?
El padre de la nanotecnología según la
consideración de la comunidad
científica es Richard Feynman.

10. ¿Qué campos de aplicación
pueden estar involucrados
con la nanotecnología?
Energía solar, dispositivos nanoinformáticos,
medicina, productos textiles antimicrobianos.
Futuras aplicaciones: almacenamiento, producción,
conversión de energía, mejoras en la productividad
agrícola, diagnóstico y cribaje de enfermedades,
sistemas de administración de fármacos,
procesamiento de alimentos, remediación de la
contaminación atmosférica, construcción,
monitorización y control de plagas e informática.

11. ACTIVIDAD 3.
NANOTECNOLOGÍA EN
ESPAÑA

12. ¿Se hace nanociencia en
España?
Si, en la UNED (Unidad Didáctica
Nanociencia y Nanotecnología),
UAB y el INSTITUTO DE CIENCIA DE
MATERIALES DE MADRID (ICMM)

13. ¿Qué líneas de investigación
se llevan a cabo?
Física, Química, Biología y Matemáticas, con
campos de aplicación como las tecnologías,
los materiales, la biotecnología, la medicina
y la salud, la energía y el medio ambiente.
En la UAB destacan los centrados en la
investigación de la diabetes o el ictus, pero
también en la elaboración de pinturas
antihongos o suavizantes que liberan
perfume a lo largo de todo el día.

14. ¿Es solamente cosa de
físicos?
No, porque también hay
biología, química,
ingeniería y
ciencias sociales

15. ¿Se trabaja
individualmente?
No, tienen que trabajar por grupos
porque en los proyectos que realizan
necesitan tener conocimientos
específicos sobre diversos temas.

16. ACTIVIDAD 4.
MICROSCOPIO DE EFECTO
TÚNEL (STM)

17. ¿Para qué sirve un
microscopio de efecto
túnel?
El microscopio de efecto túnel es un
instrumento que se utiliza para obtener
imágenes de la materia a escala
nanométrica de los átomos y el mundo
subatómico. Además permite manipular
los átomos individualmente, lo que lo
transforma en una herramienta
imprescindible de la nanotecnología.

18. ¿En qué condiciones
trabaja?
Trabaja con los electrones que no están definidos por
una posición precisa, sino por una nube de
probabilidad. Esto provoca que en ciertos sistemas
esta nube de probabilidad se extienda hasta el otro
lado de una barrera de potencial. Por tanto el
electrón puede atravesar la barrera, y generar una
intensidad eléctrica. Esta intensidad se denomina
intensidad de túnel y es el parámetro de control
que nos permite realizar la topografía de superficie.

19. Busca aplicaciones de este microscopio e
inserta dos imágenes del
microscopio de efecto túnel.
Para lograr una imagen de la estructura atómica de la materia
con una alta resolución, en la que cada átomo se puede
distinguir de otro y para producir cambios en la composición
molecular de las sustancias.

20. ¿Quiénes son Berd Binnig y Heinrich
Rohres? ¿A qué se dedicaron?
¿Cuándo ganaron el premio Nobel y
por qué motivo?
Berd Binnig es un físico alemán que trabajó en
1978 los laboratorios de investigación de la
IBM, junto a Heinrich Rohrer descubrió el
Microscopio de efecto túnel con el que se
pudo observar las primeras imágenes de
átomos individuales en las superficies de los
materiales.

21. Heinrich Rohrer (1933). Físico Suizo, trabajo
en 1978 en los laboratorios de investigación
de la IBM, junto a Gerd Binnig descubrió el
Microscopio de efecto túnel con el que se
pudo observar las primeras imágenes de
átomos individuales en las superficies de los
materiales.

22. ¿Cuándo ganaron el premio
Nobel y por qué motivo?
En 1986, el Premio Nobel de Física por el
diseño del primer microscopio de
exploración de efecto túnel, premio
que compartieron con Ernst Ruska,
inventor del microscopio electrónico.

23. ACTIVIDAD 5. EL MUNDO
DEL CARBONO

24. ¿Qué son los “fullerenos” y a qué o quién
deben su peculiar nombre?
¿Cómo es su estructura?
Se trata de un material obtenido por interacción
de átomos de carbono C60 en fase gaseosa,
logrando que los átomos de carbono se unieran
en hexágonos y con dobles enlaces resonantes
entre átomos de carbono vecinos, como si se
tratara del benceno. Deben su nombre a que
tenían una forma semejante a la cúpula
geodésica construida por el arquitecto
Buckminster Fuller.

25. ¿A qué científicos debemos su
descubrimiento? ¿En qué año
recibieron el premio Nobel de
Química?
Harold Kroto, James Heath, Sean
O'Brien, Robert Curl y Richard
Smalley. Les concedieron el premio
Nobel de Química en 1996, por su
colaboración en el descubrimiento de
esta clase de compuestos.

26. ¿Tienen aplicación?
En la industria se les esta dando uso para crear
paneles solares orgánicos, o baterías con
mas superficie entre las moléculas de los
reactivos para almacenar mayor cantidad de
carga, se basan en una doble capa de
materiales orgánicos que donan y aceptan
electrones y en la medicina como
antioxidantes.

27. ¿Encuentras algún problema
en su utilización?
Si, porque puede ser perjucidial para el organismno.
Porque experimentaron y el daño consistía en una
peroxidación lipídica a nivel de la membrana
celular, lo que deteriora el funcionamiento de ésta.
Se produjeron también inflamaciones en el hígado y
la activación de genes relacionados con la síntesis
de enzimas reparadoras.

28. ¿Qué son los nanotubos de
carbono? ¿Servirán para
algo?
Son una forma alotrópica del carbono, como el
diamante, el grafito o los fullerenos. Su
estructura puede considerarse procedente
de una lámina de grafito enrolladas sobre sí
misma. Para la electroquímica, como el
desarrollo de súper condensadores,
dispositivos para el almacenamiento de
hidrógeno y fabricación de celdas solares.

29. Grafeno, ¿material de futuro?
Redacta una breve explicación
sobre este material.
Es una sustancia formada por carbono puro, con
átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal
similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de
espesor. Permitirá fabricar desde dispositivos
electrónicos con pantallas flexibles y transparentes
y baterías ultrarrápidas a potentes paneles solares,
También aplicaciones en aeronáutica, medicina y
otros sectores. Además, supone una base excelente
para crear nuevos materiales a medida, en función
de las necesidades específicas.

30. ¿Qué país lidera la
producción de grafeno?
El país que lidera la producción
de grafeno es China.