Richard Philips Feynman nació en la ciudad de Nueva York, EEUU, el 11 de mayo de 1918. Fue un niño travieso y así siguió siempre. A los 10 años empezó a coleccionar aparatos de radio viejos para su laboratorio de electrónica y a los 12 ya montaba sus propios aparatos.
Estudió física en el Massachussets Institute of Technology, continuando su carrera en la Universidad de Princeton.
Siendo estudiante en Princeton siguió con su ansia investigadora Por ejemplo, con los elementos procedentes de un microscopio realizó observaciones sobre las costumbres de las hormigas que entraban en su habitación e ideó experimentos para determinar como descubren las cosas.
Obtuvo el grado de doctor en Física en 1942, con un trabajo sobre las ondas electromagnéticas supervisado por físico nuclear estadounidense John Wheeler. Entre la audiencia se encontraban científicos como Einstein, Pauli y von Neumann.
Tipos de microscopios de fuerza atómica (AFM): - AFM de Contacto: Mide la topografía deslizando la punta sobre la superficie de la muestra. Se puede realizar en aire y en medio líquido. - AFM de Tapping: Mide la topografía tocando intermitentemente la superficie de la muestra con una punta oscilante. Se eliminan las fuerzas laterales y de presión que pueden dañar las muestras blandas y reducir la resolución de la imagen. Se puede realizar en aire y en medio líquido. Más información.
El primer paso que indicará el comienzo de la nanotecnología como una realidad será el desarrollo de lo que se ha dado en llamar El Ensamblador Universal. Este ensamblador tendrá la capacidad para construir cualquier cosa que se defina mediante software, utilizando átomos individuales que se combinarán como piezas de mecanismos más complejos. Un ensamblador universal podría tener la forma de un microondas conectado a un depósito de átomos -por ejemplo de carbón, de oxigeno o sulfuro-. El ensamblador usaría esos átomos para construir cualquier cosa, desde una hamburguesa aun superordenador.
El problema de base para la nanotecnología es poder construir este primer ensamblador universal el cual es un problema muy difícil de resolver y hasta el momento dos aproximaciones posibles se han presentado para resolver el problema. Una de ellas es construir lo que la naturaleza ha logrado y utilizar la bioquímica para diseñar nuevas proteinas que se puedan utilizar para desarrollos de ensambladores. El otro intento es probar construir estructuras atómicas utilizando sondas proximales como para intentar ubicar a cada átomo en su lugar, cualquiera de estos dos métodos puede llegar a ser usado en forma conjunta para obtener el resultado deseado.Todavía hace falta mucha investigación para hacer posible la Nanotecnología, y sin duda su aparición no se dará en un par de años pero se tornará en una realidad en las primeras décadas del siglo entrante.
Un microscopio de efecto túnel (STM por sus siglas en inglés) es un instrumento para tomar imágenes de superficies a nivel atómico. Su desarrollo en 1981 hizo ganar a sus inventores, Gerd Binnig y Heinrich Rohrer (de IBM Zürich), el Premio Nobel de Física en 1986.
Primero, una tensión de voltaje es aplicada y la punta es colocada cerca de la muestra por un burdo control "muestra a punta", que es apagado cuando la punta y la muestra están suficientemente cerca. En un rango cercano, el fino control de la punta en todas las tres dimensiones cuando está cerca de la muestra es típicamente piezoeléctrico, manteniendo la separación punta-muestra, W, típicamente en el rango entre 4-7 Å, que es la posición de equilibrio entre interacciones atractivas (3<W<10Å) y repulsivas (W<3Å). En esta situación, la tensión de voltaje causará que los electrones realicen el efecto túnel entre la punta y la muestra, creando una corriente que puede ser medida. Una vez que el "tunelamiento" es estabilizado, la tensión de voltaje de la punta y su posición con respecto a la muestra pueden ser variadas (con los detalles de esta variación dependiendo del experimento) y los datos son obtenidos de los resultantes cambios en corriente.
Si la punta es movida a través de la muestra en el plano x-y, los cambios en la altura de la superficie y la densidad de estados causan cambios en la corriente; estos cambios son mapeados en imágenes. El cambio en la corriente con respecto a la posición puede en sí mismo ser medido, o bien, puede ser medida la altura de la punta, z, correspondiente a una corriente constante. Estos dos modos de operación son llamados modo de altura constante y modo de corriente constante, respectivamente. En el modo de corriente constante, la electrónica de retroalimentación ajusta la altura por un voltaje al mecanismo piezoeléctrico de control de altura.5 Esto lleva a una variación de altura y así la imagen viene de la topografía de la punta a través de la muestra y da una superficie de densidad de carga constante; esto significa que el contraste en la imagen es debido a variaciones en la densidad de carga. En el modo de altura constante, el voltaje y la altura se mantienen ambos constantes mientras que la corriente cambia para impedir que el voltaje cambie; esto lleva a una imagen hecha de cambios de corriente sobre la superficie, que pueden ser relacionados a la densidad de carga. El beneficio de usar un modo de altura constante es que es más rápido, debido a que los movimientos del piezoeléctrico requieren más tiempo para registrar el cambio de altura en el modo de corriente constante, que el cambio de voltaje en el modo de altura constante. Todas las imágenes producidas por STM están en escala de grises, con color opcionalmente añadido en post-procesado para enfatizar visualmente características importantes.
Además de escanear a través de la muestra, la información sobre la estructura electrónica a una localización dada en la muestra puede ser obtenida por medio de barrer el voltaje y medir la corriente en un lugar específico. Este tipo de medida es llamada espectroscopia de efecto túnel (STS por sus siglas en inglés) y típicamente resulta en un mapa de la densidad de estados locales como una función de la energía en la muestra. La ventaja de la STM sobre otras medidas de la densidad de estados reside en su habilidad para hacer medidas extremadamente locales: por ejemplo, la densidad de estados en un sitio de impureza puede ser comparada con la densidad de estados lejos de las impurezas.
Frecuencias de imágenes de al menos 1 Hz permiten realizar la llamada Video-STM (es posible más de 50 Hz). Esto puede ser usado para escanear la difusión de superficie.
Buckyballs: Una nano-estructura 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.
Es una nueva forma del carbono y tiene una geometría similar a un icosaedro, con la estructura en forma de balón de fútbol
Los dendrímeros son macromoléculas tridimensionales que forma parte de los polímeros. Esta molécula tiene la cualidad especial de producir enlaces que pueden describirse con exactitud a diferencia de otros polímeros, cuyos enlaces se calculan según su probabilidad, estos últimos se denominan polímeros lineales.
No necesita altas temperaturas para alcanzar su forma vítrea y tiene alta solubilidad. Puede dar lugar a una formación molecular llamada huésped-anfitrión de forma compleja.
Se tiene un gran interés por estas moléculas debido a sus posibles usos médicos y farmacéuticos. Un ejemplo de su uso médico es la posibilidad de mostrarnos daños en las fibras musculares del corazón. También son capaces de actuar como vectores para transferir genes.
Richard Philips Feynman nació en la ciudad de Nueva York, EEUU, el 11 de mayo de 1918. Fue un niño travieso y así siguió siempre. A los 10 años empezó a coleccionar aparatos de radio viejos para su laboratorio de electrónica y a los 12 ya montaba sus propios aparatos.
ResponderEliminarEstudió física en el Massachussets Institute of Technology, continuando su carrera en la Universidad de Princeton.
Siendo estudiante en Princeton siguió con su ansia investigadora Por ejemplo, con los elementos procedentes de un microscopio realizó observaciones sobre las costumbres de las hormigas que entraban en su habitación e ideó experimentos para determinar como descubren las cosas.
Obtuvo el grado de doctor en Física en 1942, con un trabajo sobre las ondas electromagnéticas supervisado por físico nuclear estadounidense John Wheeler. Entre la audiencia se encontraban científicos como Einstein, Pauli y von Neumann.
Tipos de microscopios de fuerza atómica (AFM):
ResponderEliminar- AFM de Contacto: Mide la topografía deslizando la punta sobre la superficie de la muestra. Se puede realizar en aire y en medio líquido.
- AFM de Tapping: Mide la topografía tocando intermitentemente la superficie de la muestra con una punta oscilante. Se eliminan las fuerzas laterales y de presión que pueden dañar las muestras blandas y reducir la resolución de la imagen. Se puede realizar en aire y en medio líquido.
Más información.
El primer paso que indicará el comienzo de la nanotecnología como una realidad será el desarrollo de lo que se ha dado en llamar El Ensamblador Universal. Este ensamblador tendrá la capacidad para construir cualquier cosa que se defina mediante software, utilizando átomos individuales que se combinarán como piezas de mecanismos más complejos. Un ensamblador universal podría tener la forma de un microondas conectado a un depósito de átomos -por ejemplo de carbón, de oxigeno o sulfuro-. El ensamblador usaría esos átomos para construir cualquier cosa, desde una hamburguesa aun superordenador.
ResponderEliminarEl problema de base para la nanotecnología es poder construir este primer ensamblador universal el cual es un problema muy difícil de resolver y hasta el momento dos aproximaciones posibles se han presentado para resolver el problema. Una de ellas es construir lo que la naturaleza ha logrado y utilizar la bioquímica para diseñar nuevas proteinas que se puedan utilizar para desarrollos de ensambladores. El otro intento es probar construir estructuras atómicas utilizando sondas proximales como para intentar ubicar a cada átomo en su lugar, cualquiera de estos dos métodos puede llegar a ser usado en forma conjunta para obtener el resultado deseado.Todavía hace falta mucha investigación para hacer posible la Nanotecnología, y sin duda su aparición no se dará en un par de años pero se tornará en una realidad en las primeras décadas del siglo entrante.
Un microscopio de efecto túnel (STM por sus siglas en inglés) es un instrumento para tomar imágenes de superficies a nivel atómico.
ResponderEliminarSu desarrollo en 1981 hizo ganar a sus inventores, Gerd Binnig y Heinrich Rohrer (de IBM Zürich), el Premio Nobel de Física en 1986.
Procedimiento de un microscopio de efecto túnel
ResponderEliminarPrimero, una tensión de voltaje es aplicada y la punta es colocada cerca de la muestra por un burdo control "muestra a punta", que es apagado cuando la punta y la muestra están suficientemente cerca. En un rango cercano, el fino control de la punta en todas las tres dimensiones cuando está cerca de la muestra es típicamente piezoeléctrico, manteniendo la separación punta-muestra, W, típicamente en el rango entre 4-7 Å, que es la posición de equilibrio entre interacciones atractivas (3<W<10Å) y repulsivas (W<3Å). En esta situación, la tensión de voltaje causará que los electrones realicen el efecto túnel entre la punta y la muestra, creando una corriente que puede ser medida. Una vez que el "tunelamiento" es estabilizado, la tensión de voltaje de la punta y su posición con respecto a la muestra pueden ser variadas (con los detalles de esta variación dependiendo del experimento) y los datos son obtenidos de los resultantes cambios en corriente.
Si la punta es movida a través de la muestra en el plano x-y, los cambios en la altura de la superficie y la densidad de estados causan cambios en la corriente; estos cambios son mapeados en imágenes. El cambio en la corriente con respecto a la posición puede en sí mismo ser medido, o bien, puede ser medida la altura de la punta, z, correspondiente a una corriente constante. Estos dos modos de operación son llamados modo de altura constante y modo de corriente constante, respectivamente. En el modo de corriente constante, la electrónica de retroalimentación ajusta la altura por un voltaje al mecanismo piezoeléctrico de control de altura.5 Esto lleva a una variación de altura y así la imagen viene de la topografía de la punta a través de la muestra y da una superficie de densidad de carga constante; esto significa que el contraste en la imagen es debido a variaciones en la densidad de carga. En el modo de altura constante, el voltaje y la altura se mantienen ambos constantes mientras que la corriente cambia para impedir que el voltaje cambie; esto lleva a una imagen hecha de cambios de corriente sobre la superficie, que pueden ser relacionados a la densidad de carga. El beneficio de usar un modo de altura constante es que es más rápido, debido a que los movimientos del piezoeléctrico requieren más tiempo para registrar el cambio de altura en el modo de corriente constante, que el cambio de voltaje en el modo de altura constante. Todas las imágenes producidas por STM están en escala de grises, con color opcionalmente añadido en post-procesado para enfatizar visualmente características importantes.
Además de escanear a través de la muestra, la información sobre la estructura electrónica a una localización dada en la muestra puede ser obtenida por medio de barrer el voltaje y medir la corriente en un lugar específico. Este tipo de medida es llamada espectroscopia de efecto túnel (STS por sus siglas en inglés) y típicamente resulta en un mapa de la densidad de estados locales como una función de la energía en la muestra. La ventaja de la STM sobre otras medidas de la densidad de estados reside en su habilidad para hacer medidas extremadamente locales: por ejemplo, la densidad de estados en un sitio de impureza puede ser comparada con la densidad de estados lejos de las impurezas.
Frecuencias de imágenes de al menos 1 Hz permiten realizar la llamada Video-STM (es posible más de 50 Hz). Esto puede ser usado para escanear la difusión de superficie.
Fuente: Wikipedia
Buckyballs: Una nano-estructura 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.
ResponderEliminarEs una nueva forma del carbono y tiene una geometría similar a un icosaedro, con la estructura en forma de balón de fútbol
Los dendrímeros son macromoléculas tridimensionales que forma parte de los polímeros. Esta molécula tiene la cualidad especial de producir enlaces que pueden describirse con exactitud a diferencia de otros polímeros, cuyos enlaces se calculan según su probabilidad, estos últimos se denominan polímeros lineales.
ResponderEliminarNo necesita altas temperaturas para alcanzar su forma vítrea y tiene alta solubilidad. Puede dar lugar a una formación molecular llamada huésped-anfitrión de forma compleja.
Se tiene un gran interés por estas moléculas debido a sus posibles usos médicos y farmacéuticos. Un ejemplo de su uso médico es la posibilidad de mostrarnos daños en las fibras musculares del corazón. También son capaces de actuar como vectores para transferir genes.
Wikipedia