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Posibilidad de violar la segunda ley de la termodinámica. Ideas para NANOCIENCIA.
El primer antecedente registrado sobre el estudio de la nanotecnología fue por un experimento reflexivo de James Clerk Maxwell destinado a plantear preguntas sobre la posibilidad de violar la segunda ley de la termodinámica conocido como “el diablo de Maxwell”. Éste es una criatura imaginaria creada por James Clerk Maxwell en 1867, donde el demonio es una trampilla (como un mecanismo de tamaño atómico) que capturaría moléculas más rápidas que otras en un gas con temperatura variable. -
El concepto de "nanómetro".
El concepto de "nanómetro" fue propuesto por primera vez por Richard Zsigmondy, Premio Nobel de Química de 1925. Él acuñó el término nanómetro explícitamente para caracterizar el tamaño de las partículas y fue el primero en medir el tamaño de partículas como los coloides de oro usando un microscopio. -
Se inventó el microscopio de emisión de campo...
En 1936 Erwin Müller, que trabajaba en el Laboratorio de Investigación de Siemens, inventó el microscopio de emisión de campo, que permitía ver imágenes de materiales de resolución casi atómica. Técnicas de microscopía se utilizan para producir imágenes reales del espacio ampliado de una superficie que muestra lo que parece, se considera el antecedente del microscopio electrónico. -
Primer transistor en los "Laboratorios Bell".
En diciembre de 1947 John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley desarrollan el primer transistor en los Laboratorios Bell. El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de respuesta o llamada en otros casos de salida a una de entrada. Llevaron a cabo diversos experimentos y observaron que cuando dos contactos puntuales de oro eran aplicados a un cristal de germanio, se produjo una señal con una potencia de salida mayor que la de entrada. -
El microscopio de iones en campo.
El microscopio de iones en campo es un microscopio que puede ser usado para visualizar la ordenación de los átomos que forman la superficie de la punta afilada de una aguja de metal. Fue inventado por Müller, Erwin W. Jefe de División del Instituto Max Planck en el año de 1951, Berlín (Alemania). El primer microscopio de este tipo fotografió los átomos de tungsteno. -
Primer circuito integrado...
Jack Kilby descubrió las capacidades silicio y sus propiedades como semiconductor para sustituir a los bulbos de vacío. De esta manera el 12 de septiembre de 1958 se presentó el primer circuito integrado, de aspecto algo rudimentario, pero totalmente operativo. Se trataba del primer oscilador de rotación de fase con transistores, resistencias y condensadores, empleando como material el silicio. -
“There’s Plenty of Room at the Bottom” (“Hay un montón de sitio al fondo”).
En una reunión llevada a acabo en 1959, de la American Physical Society en Caltech, Richard Feynman mencionaba la posibilidad de manipular a nivel atómico la materia para solucionar grandes problemas de la ciencia, la mayor limitante de esta época eran las herramientas para su elaboración, se tendría esperar unos cuantos años para desarrollar los utensilios necesarios. -
"El invencible"
En el libro de "El invencible" de Stanislav Lem, fue el primer autor literario en emplear el término nanopartículas. La amenaza principal de las nanopartículas tomando forma humana paraleliza la amenaza de insectos tomando forma humana en la obra de Frank Herbert de 1966, El cerebro verde.Este mismo concepto fue retomado hasta el 2002 por Michael Crichton bajo el nombre de goo gris. -
Ley de Moore: "La producción de transistores".
El 19 de abril de 1965, se publicó un documento escrito por Gordon Moore en el que habla sobre la complejidad de los circuitos integrados, tiempo después formuló una teoría con base en observaciones sobre la disminución del tamaño de los transistores junto con su aumento en velocidad y su disminución en costos. Esto predijo seguiría durante unos años y sería en periodos de entre 18 meses o dos años, en la actualidad se sigue cumpliendo y a llegado a tamaños microscópicos. -
El término de nanotecnología, fue acuñado...
El término nanotecnología fue acuñado en 1974 por el profesor Norio Taniguchi, de la Tokyo Science University, para describir la fabricación de materiales con precisión nanométrica. -
Síntesis de nanofibras y nanotubos de carbono por pirólisis gaseosa.
Morinobu Endo descubrió la síntesis de nanofibras y nanotubos de carbono por pirólisis gaseosa (descomposición química). De hecho, incluso observó algunos tubos que consisten en una sola capa de grafito enrollado. -
Idea de fabricación molecular basada en los conceptos de Feynman
En 1981, Drexler publicó su primer artículo sobre el tema en la prestigiosa revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences. Titulado "Ingeniería molecular: Un enfoque del desarrollo
de las capacidades generales para la manipulación molecular," la publicación de Drexler esencialmente expandió la idea de
fabricación molecular mediante la integración de ideas científicas modernas con los conceptos de Feynman. -
Por primera vez se pudieron identificar claramente los átomos individuales.
El microscopio de barrido de túneles (STM) fue inventado por Binnig y Rohrer en 1981.
Con esta tecnología, por primera vez se pudieron identificar claramente los átomos individuales. A pesar de sus limitaciones (sólo materiales conductores), este avance fue esencial para el desarrollo del campo de la nanotecnología, ya que lo que antes habían sido conceptos ahora estaban a la vista y eran comprobables. -
El efecto túnel y los microscopios de fuerza atómica.
El descubrimiento de los microscopios de fuerza atómica y de efecto túnel fueron tan importantes porque permitieron por primera vez manipular los átomos de forma voluntaria. El efecto túnel es un fenómeno cuántico por el que una partícula viola los principios de la mecánica clásica penetrando una barrera de potencial o impedancia mayor que la energía cinética de la propia partícula. -
Los fullerenos fueron descubiertos.
Los fullerenos fueron descubiertos por Harry Kroto, Richard Smalley y Robert Curl, quienes en conjunto ganaron el Premio Nobel de Química del año 1996. Inicialmente el C60 no fue descrito como nanotecnología; el término fue utilizado en relación con el trabajo posterior con los tubos de grafeno relacionados (llamados nanotubos de carbono y algunas veces también tubos bucky) lo que sugería aplicaciones potenciales para dispositivos y electrónica de nanoescala. -
Descubrimiento de la "buckminsterfullernes".
Robert F. Curl Jr., Harold W. Kroto y Richard E. Smalley descubrieron la "buckminsterfullernes" nanoestructura compuesta de 60 átomos de carbono (su nombre químico es C60) estructurados en un espacio cerrado y perfectamente simétrico, tienen propiedades extraordinarias, especialmente como superconductores. -
Una mirada al: Microscopio de Fuerza Atómica.
Usando el contacto para crear una imagen, este microscopio podría visualizar materiales no conductores como moléculas orgánicas. Este invento fue integral para el estudio de las buckyballs de carbono, descubiertas en Rice en 1985-1986. -
Un punto cuántico...
Un punto cuántico (en inglés, quantum dot o QD) generalmente es una nanoestructura semiconductora que confina el movimiento en las tres direcciones espaciales de los electrones de la banda de conducción y los huecos de la banda de valencia o excitones (pares de enlaces de electrones de la banda de conducción y huecos de la banda de valencia). Fue descubierto por primera vez en una matriz de vidrio y en soluciones coloidales a partir de 1981. -
El revolucionario "truco" de Don Eigler en IBM.
Los avances en microscopía se ilustran a través del revolucionario "truco" de Don Eigler en IBM. Aquí, manipuló por primera vez átomos de xenón individuales en una superficie de níquel para formar las letras "IBM". Eigler centró su investigación nanotecnológica en el nivel realista y alcanzable que Smalley presentó en su argumento con Drexler. -
Nanotubos multipared y de pared simple.
Sumio Iijima observó nanotubos multipared formados en una descarga de arco de carbono, y dos años más tarde, él y Donald Bethune de IBM observaron de forma independiente nanotubos de pared simple - buckytubes. Estos polímeros de carbono puro podrían entenderse ahora en el contexto de los fullerenos, cambiando la percepción de los mismos a moléculas, con todo lo que implica esa designación especial. Los nanotubos habían sido fullerenizados. -
Nanotubos y su reconocimiento por "el mundo".
La historia de los nanotubos de carbono es muy reciente. Pese a que ya tenemos indicios desde mediados del siglo XIX del descubrimiento de estos compuestos químicos, no sería hasta 1991 cuando fueron reconocidos mundialmente y se comenzó la investigación en profundidad por sus interesantes propiedades y aplicaciones. -
Nanopartículas semiconductoras...
Nanopartículas semiconductoras emiten luz en paquetes cuánticos, que se pueden unir a moléculas en el cuerpo para ayudar a los médicos a conseguir enfermedades. Ellas fueron preparadas por químicos del Massachusetts Institute of Technology. -
Nanociencia VS. Nanotecnología.
La Real Sociedad y La Real Academia de Ingeniería del Reino Unido acordaron las siguientes definiciones: La nanociencia es el estudio de los fenómenos y la manipulación de los materiales a escalas atómica, molecular y macromolecular. Las nanotecnologías son el diseño, la caracterización, producción y aplicación de estructuras, dispositivos y sistemas mediante el control de la forma y el tamaño a escala nanométrica. -
Del grafeno se empieza a hablar por primera vez...
Del grafeno se empieza a hablar por primera vez en 1994, después de ser conocido con el nombre de monocapa de grafito, usado en el campo de la ciencia de superficies. Muchas nanoestructuras como los nanotubos de carbono están relacionadas con el grafeno. Tradicionalmente estos se han descrito como hojas de grafeno enrolladas sobre sí mismas y sus propiedades han sido descritas similarmente a las de su componente (grafeno). -
¿A quién se le otorgó el primer presupuesto dedicado puramente al desarrollo de nanotecnología en el mundo?
Primer presupuesto dedicado puramente al desarrollo de nanotecnología en el mundo se le otorgó a Japón y varios países de Europa Occidental, con cifras de alrededor 120 y 126 millones de dólares. Información verificada por Government Nanotechnology Funding: An international Outlook, National Science Foundation, EE.UU. -
La guitarra más pequeña del mundo...
La "nanoguitar" -- hecha para divertirse e ilustrar la tecnología -- es sólo una de varias estructuras que los investigadores de Cornell creen que son los dispositivos mecánicos de silicio más pequeños del mundo. Los investigadores crearon estos dispositivos en la planta de nanofabricación de Cornell, llevando los dispositivos microelectromecánicos, o MEMS, a una nueva escala aún más pequeña: el mundo de tamaño nanométrico. -
Creación del motor nano-mecánico.
Investigadores de la Universidad de Cornell, extraen de una célula un motor bio-molecular de 80 nano-metros de ancho y le agregan un rotor de metal para crear un motor nano-mecánico. -
Circuito lógico de nano-tubos de carbón.
Investigadores de la IBM en Nueva York y de la Universidad de Delft en Holanda construyen un circuito lógico usando nano-tubos de carbón. -
Laboratorio de Nanotecnología Aplicada a la Medicina.
Surge el Laboratorio de Tecnología Aplicada a la Medicina, del Instituto Nacional de Neurología y Neurocirugía, Manuel Velazco Suárez, primer laboratorio en México de nanotecnología aplicada en la medicina; dirigido por la doctora Tessy López Goerne, está especializado en la rama de Nanomedicina, es un centro de investigación dedicado a resolver problemas de la salud y cuenta con uno de los pocos microscopios electrónicos que existen en el país. -
La nanotecnología puede aplicarse de varias formas.
Según el estudio publicado por la Centre for Technology Assessment at the Swiss Science and Technology Council SSTC (TA-SWISS), la nanotecnología puede aplicarse de cinco formas distintas:
• Partículas con estructura simple.
• Sistemas combinados de partículas (estructuras).
• Estructuras con dos dimensiones (superficies).
• Estructuras sumamente complejas equipadas con unidades mecánicas, químicas y eléctricas (nanodispositivos).
• Procedimientos y métodos. -
La araña tejio una red 3.5 veces más gruesa...
Emiliano Lepore y su equipo decidieron rociar a una serie de arañas de la familia de los fólcidos (Pholcidae) con una mezcla de agua, nanotubos de carbono y grafeno. La araña tejio una red 3.5 veces más gruesa. Por tanto, lo realmente misterioso es cómo han conseguido las arañas incorporar los nanotubos de carbono y el grafeno a la seda, sólo fueron rociadas con la solución. Una posible respuesta es que las arañas injirieron el agua con la mezcla del entorno, pero no lo saben a ciencia cierta. -
Drinkable Book.
El libro cuenta con hojas que están recubiertas de nanopartículas de plata que son letales para los microbios.
Hasta ahora, existe un prototipo en etapa de desarrollo, porque no ha llegado a contar con los recursos económicos pertinentes para su implementación industrial. Este libro busca que la parte vulnerable del planeta, en este caso, gente en caso de pobreza. Ya que esta parte de la sociedad toma agua sucia que contiene el tifus o la E. Coli. -
Nanotubos de carbono en todas las muestras.
Fathi Moussa y sus colegas de la Universidad de París-Saclay, en Francia, estudiaron el líquido de las vías respiratorias de 64 niños asmáticos y descubrieron la presencia de nanotubos de carbono en todas las muestras, provocándoles asma u otros problemas respiratorios a los niños. Se desconoce aún la formación de estos. El origen de estos nanotubos no está claro, aunque los investigadores encontraron estructuras similares en el polvo y tubos de escape de los vehículos de París. -
Integrantes.
- Calacich Paredes Maximiliano.
- Girzikovsky Paredes Pablo.
- Martínez Santiago Ilhuitemoc Jesús.
- Tamayo Andrade Ramón.
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Referencias 2.
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A futuro...
El Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania financia proyectos de investigación y desarrollo sobre el tema "Manipulación segura de nanopartículas sintéticas - Estudio de los efectos sobre el ser humano y el medio ambiente - Nanocuidado" en el marco de los programas "Innovación de materiales para la industria y la sociedad - WING" (2004-2014) y "Del material a la innovación" (2015-2025).
