El documento trata sobre varios temas relacionados con la nanotecnología. Explica brevemente qué es la nanotecnología y cómo estudia sistemas a escala nanométrica entre 1 y 100 nanómetros. Luego describe algunas aplicaciones recientes como la introducción de un chip electrónico dentro de una célula viva para medir la presión intracelular, un detector de explosivos basado en nanotecnología, y el uso de nanogeneradores piezoeléctricos para generar energía a partir del sonido.

1. FACULTAD: Ingeniería de Sistemas e Informática
CURSO: Física Electrónica
CICLO: IV
ALUMNO: Francisco Isaías Jaimes Espinoza
NANOTECNOLOGÍA
Es el estudio y desarrollo de sistemas en
escala manométrica, “nano” es un prefijo
griego que significa “mil millones” aplicándolo
a las unidades de medida, corresponde a una
mil millonésima parte de un metro (10^-9), es
decir la nanotecnología estudia el mundo
desde un nivel de resolución manométrico
entre 1 y 100 nanómetros aprox. hay que
saber que un átomo mide menos de 1
nanómetro pero una molécula puede ser
mayor, ahora se establece como límite
superior 100 manómetros puesto que bajo
esta medida se observan propiedades
especiales que se rigen bajo las leyes de la
Mecánica Cuántica.
Para poder imaginar y tener idea de este
orden de magnitud tan pequeño, en la siguiente imagen se ilustran diversas
estructuras como células, virus, proteínas, ADN, nanotubos, transistores, átomos,
etc... y el nivel de resolución al cual pueden ser observados, además se diferencia
cuales son estructuras nanotecnológicas de las que no lo son.
Nanochip dentro de células vivas para medir presión intracelular
El estudio de células individuales, es de gran importancia en biomedicina, ya que
existen muchos procesos y propiedades a nivel bioquímico, electroquímico,
mecánico y térmico, que pueden ser seguidos en tiempo real, recientemente en
una publicación en la revista Nature Nanotechnology, investigadores españoles
han logrado por primera vez introducir un chip electrónico con sensores dentro de
una célula viva, en este caso para medir la presión intracelular.
El diseño del chip intracelular comprende un sensor mecánico rodeado por 2
membranas separadas por un espacio vacío, estas membranas actúan como
espejos de reflexión paralelos, que constituye un resonador de Fabry-Perot, de
forma tal que la presión externa desvía las membranas y los cambios de intervalo
que a su vez, modifican la intensidad de la luz reflejada en el centro de las
membranas.
Es importante destacar que estos chips intracelulares no producen daños en las
membranas celulares preservando la integridad de estas, manteniéndose las

2. células sanas y viables capaces de funcionar normalmente. A continuación un
vídeo en donde se muestra una célula con un chip intracelular en su interior, en
donde se aprecia como ésta se divide en forma normal.
Crean detector de explosivos ultrasensible basado en Nanotecnología
Científicos Israelíes de la Universidad de
Tel Aviv, han desarrollado un detector de
bombas explosivas, basado en
Nanotecnología, que es mil veces más
sensibles que el olfato de perros
adiestrados, este detector es capaz de
percibir distintos tipos de explosivos,
además de múltiples compuestos químicos
y biológicos.
El dispositivo consiste en un Chip que
posee una matriz de nanocables de Silicio,
recubiertos por un compuesto orgánico del
tipo amina, el cual se une directamente
con las moléculas del explosivo, al unirse esto provoca un cambio en la
conductancia de los cables.
El Chip fue puesto a prueba frente a explosivos líquidos además de vapores de
TNT mezclados con el aire, detectándolos en forma exitosa, ahora el grupo está
trabajando en el diseño de matrices de nanocables recubiertos por otras
moléculas para así detectar otros tipos de explosivos
Generación de energía a partir del sonido aplicando Nanotecnología
Una de las grandes aplicaciones de la
Nanotecnología es la generación de
energía, recientemente investigadores
coreanos han descrito un trabajo muy
innovador en la que demostraron que es
posible aprovechar la energía del sonido
para generar energía eléctrica, y esto
basado en que el sonido en el fondo es una
forma de energía mecánica que viaja a
través de la materia como una vibración en
forma de onda, y para poder aprovechar
esta energía mecánica, utilizaron nanogeneradores basados en nanocables
piezoelectricos de óxido de zinc, que tienen la particularidad de poseer una mayor
sensibilidad, para así poder captar estas pequeñas vibraciones asociadas al
sonido. En el experimento se aplicó un sonido de ~100 dB sobre el
nanogenerador, y este registro un potencial de salida de 50 mV.

3. Esta nueva tecnología podría tener muchas aplicaciones, por ejemplo cargar el
celular a través de las conversaciones, o generar electricidad en las carreteras a
partir del ruido de los automóviles, etc... a continuación un esquema del
nanogenerador piezoeléctrico basado en nanocables de óxido de Zinc.
Crean el mapa de la tierra 3D más pequeño aplicando Nanotecnología
Científicos de IBM, lograron tallar el relieve 3D, del mapa completo de la tierra más
pequeño que existe, sus dimensiones son de 22*11 micrómetros y está
compuesto por 500.000 pixel, donde cada pixel tiene un área de 20 nanómetros
cuadrados, y fue creado en tan sólo 2 minutos y medio. Para lograr esta hazaña,
IBM ha desarrollado una Tecnología, en la que diseñaron un instrumento cuya
punta afilada es de Silicio, y su tamaño es 100.000 veces más pequeño que la
punta de un lápiz.
Lo importante de este logro no es el mapa en si, sino que la capacidad que está
teniendo el hombre, en miniaturizar y poder jugar a escala nanotecnológica, esto
podría tener aplicaciones por ejemplo, en el desarrollo de Chips con más potencia
en forma rápida y a un menor costo. A continuación un video de IBM donde
explican esta tecnología.