Nanohilos de silicio: más cerca de los ordenadores cuánticos
Por Ivan Rodríguez Duran
Los nanohilos de silicio son cilindros de silicio con un diámetro típico de unas decenas de nanómetros. Están entre los más prometedores sistemas unidimensionales para futuras aplicaciones en el campo de la nanoelectrónica y ya se ha demostrado la posibilidad de utilizarlos para realizar transistores de dimensiones nanoscópicas. Posee una buena estabilidad mecánica y, bajo ciertas condiciones, una movilidad de los electrones mucho más elevada que en dispositivos tradicionales de silicio.

http://www.fisicahoy.com/la_fisica_hoy/de_la_micro_a_la_nanoelectronica (nanohilo de Si)
Al igual que en dispositivos convencionales, si se quieren utilizar los nanohilos como elementos de alguna aplicación (nano)electrónica, es necesario doparlos, es decir, añadir unas impurezas que modifiquen de la manera deseada sus propiedades electrónicas.
Que lo nano está de moda, es una realidad palpable que nos llega desde hace ya unos años. A la vista está la cantidad de aplicaciones de estos nanohilos en infinidad de campos de lo más variopintos.
Me gustaría citar alguna de ellas y luego meternos de lleno en la que nos compete en el artículo, para centrar un poco al lector de lo que estos pequeños “seres alargados” son capaces de hacer.
Conocida es la aplicación de los nanohilos de silicio en la fabricación de baterías de litio, estudio llevado a cabo por la “Universidad de Standford” y del cual se hace referencia en varias entradas en la red.
http://www.ciencias.es/los-nanohilos-y-las-baterias-de-litio/
http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2009/04/22/baterias-de-ion-litio-con-nanohilos-de-silicio-ii/
http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2008/03/31/nanohilos-y-baterias-de-litio/
http://blogs.creamoselfuturo.com/nano-tecnologia/2009/04/20/baterias-de-ion-litio-con-nanohilos-de-silicio-i/
¿Quién no tiene una abuela, un tío o un familiar o un conocido que sufra de diabetes? Desgraciadamente la diabetes es una enfermedad crónica muy extendida que resulta bastante engorrosa porque además de un estricto control alimentario es necesario realizar medidas periódicas de la glucosa en sangre.
Un medidor continuo de glucosa podría ser la base del sistema microelectrónico de un “páncreas” artificial, que produjera insulina sólo cuando fuera necesaria. Avances recientes nos indican que esta posibilidad no se puede descartar en un futuro no muy lejano.
Os recomiendo echar un vistazo a estos links:
http://javier-ramos.es.tl/Glucometros-implantados.htm
http://francisthemulenews.wordpress.com/2008/02/21/diabeticos-con-suerte-dentro-de-lo-que-cabe-o-nanosensores-de-glucosa-integrables-en-chips-de-silicio-y-pancreas-artificiales/
http://www.estudiabetes.org/group/nanotecnologa/forum/topics/sensor-de-glucosa
Esto tan solo es un pequeño aperitivo de la cantidad de aplicaciones que presentan estos nanomateriales, pero voy a contaros que relación existe entre estos nanohilos y algo que nos puede parecer venido de otra galaxia como son los ordenadores cuánticos.
Resulta que científicos de la Universidad de Purdue, la Universidad de Melbourne y la Universidad de Nueva Gales del Sur han inventado los nanohilos más pequeños del mundo de silicio, con una capacidad de conducción de corriente equivalente al de los cables de cobre.
El cable de silicio en cuestión, tiene cuatro átomos de ancho y un átomo de altura, ¿no os parece asombroso?

Imagen:Universidad de Purdue / Sunhee Lee, Hoon Ryu y Klimeck Gerhard
La forma de hacerlos ha resultado peculiar, como era de esperar, pues lo han conseguido por inserción de una cadena de átomos de fósforo en un cristal de silicio. Esta imagen de arriba representa una simulación por ordenador, en la que se muestra la densidad electrónica. Los cables son 20 veces más pequeños que los cables disponibles por medir sólo cuatro átomos de ancho por un átomo de alto de fósforo.
Los investigadores también han demostrado que el cable basado en el silicio conserva una mínima capacidad de resistencia a pesar de que su espesor es de 20 veces menos que el de los cables de cobre tradicionales que se utilizan en los microprocesadores.
Estos hallazgos ayudarán a los investigadores a desarrollar la próxima generación de dispositivos de cómputo a “nanoescala”.
Gerhard Klimeck, Director de la Red de Nanotecnología Computacional, así como profesor de ingeniería eléctrica e informática en Purdue University, afirmó que: “ la innovación de los investigadores de la Universidad de Melbourne se basa en un enfoque “de abajo hacia arriba” en donde los circuitos se construyeron átomo por átomo, lo que es contrario a los procedimientos de construcción de lo existentes microprocesadores.”
El equipo de Klimeck ayudó al equipo australiano mediante la ejecución de numerosas simulaciones para comprender la variabilidad de estos materiales a nanoescala.
De acuerdo con Michelle Simmons, quien como investigador principal del proyecto y el Director de la Universidad de Nueva Gales del Sur y el Centro de Excelencia para la computación cuántica y la comunicación, el objetivo del proyecto es el diseño de futuras computadoras cuánticas en el que los átomos individuales puedan ser utilizados para el cálculo.
Por tanto parece mucho más cercana la llegada de los ordenadores cuánticos… miedo me da el avance de la ciencia.










También en la administración de medicamentos, las nuevas técnicas son ya un hecho. "Los nanosistemas de liberación de fármacos actúan como transportadores de fármacos a través del organismo, aportando a éstos una mayor estabilidad frente a la degradación, y facilitando su difusión a través de las barreras biológicas y, por lo tanto el acceso a las células diana", explica María José Alonso, investigadora de la Universidad de Santiago de Compostela, que trabaja en esta línea desde 1987. En el tratamiento del cáncer, asegura, "estos nanosistemas facilitan el acceso a las células tumorales y reducen la acumulación del fármaco en las células sanas y, por tanto, reducen los efectos tóxicos de los antitumorales".
La nanotecnología en la alimentación, va a permitir que disfrutemos de alimentos más saludables, más resistentes y de mayor durabilidad. Sin embargo, todo lo que es nuevo es observado con cierto escepticismo y existen razones para ello, durante estos últimos meses la Comisión Europea ha estado estudiando junto a los científicos la posibilidad de regular todas aquellas aplicaciones nanotecnológicas relacionadas con la alimentación.





En este artículo me centraré en cómo funcionan los "

Para desarrollar este sistema de tacto artificial, Ali Javey y Kuniharu Takei, de la Universidad de Berkeley, crecieron nanohilos de Germanio y Silicio en un cilindro, y después lo hicieron girar sobre un film flexible de poliamida, depositando los nanohilos siguiendo la geometría deseada. Se consigue así una matriz de transistores, cada uno de los cuales está formado por cientos de nanohilos, integrados en un material delgado y flexible capaz de alimentarse con tan sólo 5 voltios.

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