La nanotecnología y la nanoelectrónica permitirían desarrollar dispositivos electrónicos extraordinariamente pequeños y potentes, como circuitos integrados con transistores de sólo nanómetros de ancho y ordenadores moleculares. Investigaciones actuales exploran aplicaciones como generar energía eléctrica a partir del sonido o mediante la circulación de líquidos iónicos sobre grafeno, así como cargadores ultrarrápidos para celulares basados en péptidos autoensamblados.

1. FÍSICA ELECTRÓNICA
Autor: Alex M. Vargas Salazar
INGENIERÍA DE SISTEMAS

2. Universidad Privada Telesup - Ingenieria de
Sistemas - Alex M. Vargas Salazar
Es el desarrollo y producción de artefactos en cuyo funcionamiento resulta crucial una
dimensión de menos de 100 nanómetros (1 nanómetro, nm, equivale a 10-9 metros). Se
espera que, en el futuro, la nanotecnología permita obtener materiales con una enorme
precisión en su composición y propiedades. Estos materiales podrían proporcionar
estructuras con una resistencia sin precedentes y ordenadores o computadoras
extraordinariamente compactos y potentes. La nanotecnología podría conducir a
métodos revolucionarios de fabricación átomo por átomo y al empleo de cirugía a escala
celular.
En la imagen, ampliada 120.000 veces, se
ve en color azul un alambre molecular o
nanotubo de carbono de sólo 10 átomos
de anchura, situado ante unos electrodos
de platino. El alambre, con un diámetro
de 0,0000015 mm.
es un ejemplo del tipo de circuitos que se
podrían utilizar en las computadoras del
futuro, como los ordenadores
moleculares.

3. 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
Aunque estas actividades son muy prometedoras
aún están bajo desarrollo y no van a estar
disponibles en el mercado en un futuro próximo.
Por ejemplo, se estima que el proceso de
reducción de transistores de 22 nm a 16 nm será de
6 años, en vez de 2 como habitualmente se tarda
en reducir. Puesto que el silicio no opera bien a
menos de 22 nm, tiene que investigarse otro
método como uso de grafeno o High-K

4. Existen muchos estudios y avances en este sector, tales como
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Todos estos estudios están aplicándose al avance en tecnología, como veremos:
Este circuito integrado, un microprocesador F-100, tiene sólo 0,6
cm2, y es lo bastante pequeño para pasar por el ojo de una aguja.
Pero con la nanotecnología este circuito podría llegar a tamaños
impresionantemente pequeños.

5. Generación de Energía eléctrica utilizando Grafeno
Recientemente un grupo de investigadores logró generar corriente eléctrica utilizando Grafeno,
para ello hicieron circular agua con iones cloruro sobre la estructura laminar del grafeno, de tal
forma que estos sufrieron un proceso de adsorción sobre la superficie, y el arrastre de estos iones
adsorvidos en la dirección del flujo, generaron una diferencia de potencial, si bien esto se había
logrado con Nanotubos de Carbono, con Grafeno el proceso es mucho mas eficiente, se espera a
futuro desarrollar grandes superficies recubiertas con grafeno en las que circule algún líquido
iónico, y así generar grandes cantidades de energía, el tiempo dirá si esta fuente energética sea la
energía del futuro

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Generación de energía a partir del sonido aplicando Nanotecnología
investigadores coreanos han demostrado 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 oxido 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.
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.

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Cargador ultra rápido para batería de celular basado en Nanotecnología
La Start-up StoreDot, del departamento de Nanotecnología de la Universidad de Tel Aviv
Israel, ha presentado recientemente en la conferencia Think next de Microsoft, un
prototipo revolucionario que promete cargar la batería de un celular en sólo
segundos, este cargador está basado en semiconductores construidos a partir
de péptidos, en este prototipo, los péptidos se autoensamblan espontáneamente creando
estructuras nanométricas llamadas puntos cuánticos que poseen interesantes
propiedades piezoeléctricas, actualmente este prototipo tiene un tamaño de un cargador
de Portátil, sin embargo, sus creadores están trabajando para reducir su tamaño, se espera
su comercialización para el año 2016

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Electricidad a partir de Nanotubos de Carbono
Científicos del MIT (Massachusetts Institute of Technology) han descubierto una nueva forma de
producir electricidad a partir de nanotubos de Carbono, este descubrimiento lo lograron
recubriendo a los nanotubos con una capa de combustible altamente reactivo el cual al
descomponerse produce calor, este calor generado viaja rápidamente en forma de onda térmica a
través de los nanotubos, esta veloz propagación del calor a través de los nanotubos de carbono
empuja los electrones generando así una corriente eléctrica, en el fondo se trata de una forma muy
innovadora de convertir la energía térmica en energía eléctrica con un rendimiento excelente.
a: diamante,
b: grafito,
c: diamante hexagonal,
d: fulereno C60,
e: fulereno C540,
f: fulereno C70,
g: carbono amorfo, y
finalmente,
h: nanotubo
Las aplicaciones de esta
tecnología podrían ser muy
variadas como el desarrollo de
dispositivos electrónicos
micrométricos, o el desarrollo
de nanosensores con
aplicaciones en medicina o
medio ambiente.

9.  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.
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10. Bibliografía y medios informáticos
 http://www.nanotecnologica.com/tag/nanoelectronica/
 http://www.sinewton.org/numeros/numeros/43-
44/Articulo68.pdf
 http://www.diarioaz.com.mx/index.php?option=com_c
ontent&view=article&id=8471:impulsan-la-
nanoelectronica-organica&catid=13:eureka&Itemid=19
 Microsoft Student con Encarta Premium 2008 DVD
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