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Imagen del logotipo de la compañía IBM que realizó Eigler en 1990 al mover uno a uno 35 átomos de xenón sobre una superficie de níquel, gracias al STMNANOCIENCIA.

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Presentación del tema: "Imagen del logotipo de la compañía IBM que realizó Eigler en 1990 al mover uno a uno 35 átomos de xenón sobre una superficie de níquel, gracias al STMNANOCIENCIA."— Transcripción de la presentación:

1 Imagen del logotipo de la compañía IBM que realizó Eigler en 1990 al mover uno a uno 35 átomos de xenón sobre una superficie de níquel, gracias al STMNANOCIENCIA Ciencia aplicada que controla y manipula la materia a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales), es decir a una escala menor de un micrómetro (10 -6 m). El tamaño de los nanomateriales oscilan entre el micrometro (10 -6 m) y el nanómetro (10 -9 m). Consiste en el proceso de separar, consolidar y deformar los materiales por un átomo o una molécula (N. Taniguchi, 1974). Permite ir de lo pequeño a lo grande al contrario que hasta ahora (miniaturización) El átomo puede medir entre 0,1 y 0,4 nm

2 MEDIR CON POTENCIAS DE 10 A m10 -9 m10 -5 m

3 NANOTECNOLOGÍA NANOTECNOLOGÍA A Microscopio de efecto túnel (STM) ORÍGENES La nanotecnología viene de lejos… Demócrito: materia formada por átomos (400 a.C.). Avogadro (1800) comparó el tamaño del átomo con bola tenis y la Tierra. R. Feynman en 1959, predijo una idea fantástica en una conferencia en el Caltech, (Inst. Tecnol de California) sobre Hay mucho sitio por debajo. G. Binning y H. Rohrer, descubrieron el Microscopio de Efecto Túnel (1981) Feynman; Binning y Rohrer Nobel en 1965 en 1986

4 NANOCIENCIA NANOCIENCIA A Imagen de un corral realizada por el STM y formada por átomos de hierro sobre una superficie de cobre Los átomos de Hierro capturan en el interior los electrones de cobre La nanociencia estudia las propiedades de la materia a escala menor de 100 nm y dónde las leyes y efectos de la física cuántica son importantes. R. Feynman predijo en 1959 que: Las propiedades de la materia son distintas al cambiar de escala Los átomos se podrían mover de uno en uno. Se podrían construir máquinas que consumirían poquísima energía y conseguir velocidades asombrosas Para aquellos que no conocen las matemáticas, es difícil sentir la belleza, la profunda belleza de la naturaleza… Si quieres aprender sobre la naturaleza, apreciar la naturaleza, es necesario aprender el lenguaje en el que habla. UN GENIO: A la lectura de su tesis acudió Einstein: 24 años Proyecto Manhattan y la bomba atómica: Abrir cajas fuertes.

5 NANOTECNOLOGÍA: APLICACIONES DE LA NANOCIENCIA NANOTECNOLOGÍA: APLICACIONES DE LA NANOCIENCIA

6 APLICACIONES EN MATERIALES YA EN EL MERCADO: - Cosméticos: - Tejidos: - Material deportivo: - Óptica: Gafas que no se rayan Limpiaparabrisas sin escobillas: Cuatro capas y autolimpiable Bañador Speedo LZR Racer: De Neopreno-poliuretano superfino y con costuras por ultrasonido

7 APLICACIONES EN MATERIALES EN DESARROLLO: -Nanopartículas: -Biosensores -Remediación -Nanorrobots: -Destrucción tumores -Destrucción ateromas Nanorrobots: Son ilustraciones, proyectos y aún en la mente de los técnicos Nanopartículas capaces de detectar hormonas o de rodear a las moléculas de petróleo

8 APLICACIONES EN ELECTRÓNICA YA EN EL MERCADO: Cabeza lectora de discos duros. Tarjetas de memoria EN DESARROLLO: - Ordenador de ADN - Mayor capacidad de discos duros. Las hojas planas de carbono ultrafinas (grafeno) son las empleadas en electrónica ya que los electrones se mueven a velocidades muy altas, hasta 4 veces mayores que en silicio. Memoria racetrack

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10 LIBERACIÓN DE FÁRMACOS: -Tratamiento de tumores -Dendrímeros Los dendrímeros son nanopartículas transportadores de quimioterapía específica contra el cáncer Nanopartículas de oro se unen a las células cancerígenas y brillan APLICACIONES EN MEDICINA

11 REGENERACIÓN DE TEJIDOS: -Reconstrucción muscular -Regeneración de piel, cartílago y huesos Nanomateriales que sirven de soporte a las células y tejidos en crecimiento. Estos moldes colonizados se implantarán en el paciente y serán reemplazados por tejido normal con vasos y nervios APLICACIONES EN MEDICINA Células de la piel crecen sobre material perforado HYAFF Músculo artificial de nanotubos de C

12 DIAGNÓSTICO TEMPRANO DE ENFERMEDADES: Laboratorio en un chip que permite con muestras microscópicas purificar, almacenar, mezclar, analizar y detectar enfermedades con ahorro de tiempo, trabajo, reactivos y dinero APLICACIONES EN MEDICINA En un mismo chip existe una ingente cantidad de pruebas Biosensor de moléculas// B. de ADN In vitro: 1.- Biosensores de cáncer 2.- Biochips: Ej de ADN 3.- Lab on chip:

13 APLICACIONES EN ENERGÍA 1.- CÉLULAS SOLARES: 2.- BATERIAS DE LARGA DURACIÓN: 3.- NANOCÉLULAS DE COMBUSTIÓN: Material fotovoltaico que se impregna como pintura Nanopartículas fotosintéticas de óxido de titanio que convierten la energía luminosa en eléctrica Nanobatería de celulosa y nanotubos de C

14 APLICACIONES EN ENERGÍA Dispositivo semiconductor que emite luz cuando circula por él una corriente eléctrica (electroluminiscencia) El color puede variar desde el ultravioleta-visible-infrarrojo 4.- LÁMPARAS L.E.D. (Light Emitting Diode): - Mayor duración (8 años) - Mayor eficiencia (rendimiento 90%) - Mayor ahorro energético - Uso ideal en semáforos: luz brillante El color depende del semiconductor que se usó en su construcción Torre Agbar Barcelona


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