Trabajo Colaborativo 1 Grupo 36(Parcial)

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAEscuelas de Ciencias Sociales, Artes y Humanidades Física de Semiconductores ACTIVIDAD 6 – TRABAJO COLABORATIVO 1 Física de Semiconductores Presentado por: JEISON FREDY TOVAR GONZALEZ CODIGO: 93236745 GERMAN SANABRIA MÁSMELA CODIGO: 93202693 SERGIO DAVID MARTINEZ ZARTE CODIGO: 91540351 Grupo: 299002_36 Tutor del Curso: ORLANDO HARKER. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA (ECBTI) CEAD Santa Marta, Cali, Ibague, Palmira 17 de Abril de 2014 Act. 6, Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. Página 2 INDICE Introducción 3 Objetivos 4 Desarrollo de los Procedimientos 5 Conclusiones Generales 21 Bibliografía 22 Act. 6, Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. Página 3 INTRODUCCION Según la guía académica, los estudiantes tenemos como tarea investigar acerca de las nuevas tendencias, desarrollos, investigaciones, entre otros, que se están presentando a nivel mundial con la evolución de la física de semiconductores, para ello, d urante el presente trabajo se hará una presentación de los resultados obtenidos de la búsqueda de fuentes bibliográficas de los siguientes temas: - Superconductividad. - Nanociencia y Nanotecnología (Medicina). - Energía y Medio Ambiente (nuevas energías, reducción de emisión de contaminantes, remediación ambiental). - Nanomateriales o materiales super resistentes. - Educación y divulgación de la Nanociencia. Según la guía, solo serán válidos artículos de revistas científicas, libros, tesis o publicaciones de Universidades, que tengan sus correspondientes referencias. (Artículos en blogs, wikipedia, o páginas personales, no serán válidos para el trabajo. Un buen portal de consulta puede ser google académico. Proveer un marco de referencias para nuevos trabajos en la UNAD. - Nanomateriales o materiales super resistentes. - Energía y Medio Ambiente (nuevas energías. - Nanociencia y Nanotecnología (Medicina). - Educación y divulgación de la Nanociencia.Act. 3.Investigar y conocer acerca de las últimas tendencias de la tecnología de semiconductores aplicados a los siguientes campos: - Superconductividad. 6. o sea. remediación ambiental). reducción de emisión de contaminantes. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. . bajo estándares de conocimiento en el mundo científico y de la aplicación tenológica. 2. Página 4 OBJETIVOS 1.Practicar la búsqueda de información especializada y de tipo reconocida por el mundo científico y de la tecnología aplicada. http://oa.ufro. http://www. Universidad Autónoma de Barcelona (2014) Nanociencias y Nanotecnologías.htm Nanociencia y Nanotecnología Artículo 3. http://www. 6. Francisco.portalciencia. C (S/F) Superconductividad [Blog] Temuco. Chile. Página 5 DESARROLLO Tabla No.cl/bmonteci/semic/apuntes/superconductividad/superconductividad.co.Act.com/nanotecnologia/2008/03/11/nanotecnologia-en-la-medicina/ JEISON FREDY TOVAR GONZAL EZ 27mar-14 Artículo 2.net/publication/51946823_Tantalum_nitride_superconducting_singleSuperconductiv photon_detectors_with_lowcut-off_energy idad Germán Sanabria 26mar-14 13-abr14 Articulo 3.inele. Blod de Nanotecnología (S/F) http://www. Marzo 11 2014.uab. http://www.npl. G. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores.: http://www.: Nanotecnologia en la medicina.es/servlet/Satellite/bolonia/los-nuevos- grados/nanociencia-y-nanotecnologia-1265010840866. 21(80): 271-280. http://phys. Resumen de Sobre los Documentos Consultados y Relacionados Tema Estudian Fecha te que lo de Presentó Consul en el ta Foro Bibliografía o Web grafía Fecha JEISON FREDY TOVAR GONZAL EZ Artículo 1. Blogs de Ciencia y Tecnologia Fundacion Telefonica. Cienc.net/nanotecno/nanomedicina. Recuperado de la web http://blogs.uk/publications/science-posters/high-resolution-ink-jet-printingfor-nanowire-transistors-and-next-generation-flexible-electronics Artículo 5. Rev.html (Medicina) Artículo 4.html Artículo 6.html Nanotecnología y Medicina: . 1. 1997ISSN 0370-3908 Artículo 2. Sergio Martinez 1 de Abril de 2014 Artículo 1.upm.org/news/2010-12-medical-science-uk-athletes-peak. Colomb. Barcelona. A.Acad.: Los primeros 10 años de la superconductividad de alta temperatura. España. Prieto Pulido.researchgate. P.es/15751/ Germán Sanabria 13-abr14 Germán Sanabria 17-abr14 Germán Sanabria 17-abr14 Sergio Martinez 25 de marzo de 2014 Sergio Martinez 2 de Abril de 2014 Montecinos.creamoselfuturo. org.html Articulo 1: Recuperado de la web: http://www.es/scholar?hl=es&q=Educaci%C3%B3n+y+divulgaci %C3%B3n+de+la+Nanociencia&btnG=&lr= Germán Sanabria 17-abr14 Sergio Martinez 6 de Abril de 2014 Artículo 3.unam.ar/scielo. Articulo 1: LOS 10 PRIMEROS AÑOS DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD DE ALTA TEMPERATURA han pasado 10 años desde que el primer superconductor de alta temperatura crtica fue . Diseño Común.es/10472/ Germán Sanabria Artículo 3. Cuad. Página 6 Artículo 7.upm. Porras. Webacadémica (2013) Tecnología Ambiental http://centrodeartigos.42 (2012) Nanociencia y Nanotecnología.conicit. un mundo pequeño [BLOG] Recuperado el 02 de abril de 2014 en: http://www. Naciones 9.mx/~lilia/NANOMATERIALES. http://oa.go. Estud.L.php/Nanomateriales Educación y divulgación de la Nanociencia Artículo 1.google. SUPERCONDUCTIVIDAD. M (2014) Divulgación de Nanociencia y Nanotecnología: Costa Rica forma parte de Red Iberoamericana a través del LANOTE. Artículo 2. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores.íhp?pid=S1853-35232012000400010&script=sci_arttext Sergio Martinez 2 de Abril de 2014 Articulo 1: Miliarium Aureum. Cent. S. http://scholar.com/prontuario/MedioAmbiente/Atmosfera/TecnoDescontaminacionAire.html TEMA 1..cu/index. reducción de emisión de contaminantes. htm#Introducción JEISON FREDY TOVAR GONZAL EZ 27mar-14 Germán Sanabria 13-abr14 Sergio Martinez 5 de Abril de 2014 JEISON FREDY TOVAR GONZAL EZ 27mar-14 Energía y Medio Ambiente (nuevas energías. no..pdf JEISON FREDY TOVAR GONZAL EZ 27mar-14 Artículo 2.pdf remediación ambiental) Artículo 3.Act. http://www. Ens.es/14911/1/ROSA_MARIA_CAMARA_HURTADO..mundonano.buap.cr/boletin/boletin133/Nanociencia-Nanotecnologia. http://oa.mx/pdfs/mundonano7. Entreplanta B 28006 Madrid España Tecnologías para el control de la contaminación atmosférica.ecured.upm.com/articulos-informativos/article_64902.pdf Nanomateriales o materiales super resistentes Artículo 2. Recuperado de la web http://www.scielo. Sergio Martinez 13-abr14 5 de Abril de 2014 EcuRed (2014) Nanomateriales: http://www.ifuap. 6.miliarium. Material recuperado de las web: http://www. Página 7 descubierto. requieren valores de J/c por encima de 10 a la menos 5 A/cm al cubo en alambres elaborados usando una tecnica que consiste en colocar BSSCO en tubos de plata que hace que el problema de resistencia mecánica se pueda superar sin debilitar sus propiedades superconductoras (lubkin 19916). este acontecimiento en la ultima parte del presente siglo dio lugar a una verdadera revolución en la fisica. un primer punto de partida fue adaptar varios de los resultados de esta teoria a los SATS. El calor latente del nitrogeno liquido es 70 veces mayor que el del helio liquido lo cual significa que un dispositivo enfriado con NL permanece frio por mas tiempo que el enfriado en el mismo volumen de helio. Se mostrraran las aplicaciones actuales de estos nuevos materiales y los desarrollos más probables en el próximo futuro. Con el advenimiento de los SATC capaces de operar a temperaturas por encima de la del nitrogeno liquido. Palabras claves: Superconductores. Una pregunta básica que debe ser contestada es ¿Por que la T/c es mas alta en los SATC que en los superconductores tradicionales? Dado que la teoria BCS resultó exitosa en la explicación de los superconductores clasicos. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. 77 K. La mayoria de aplicaciones a gran escala involucra la producción de campos magneticos intensos. Peliculas delgadas. El entendimiento de la superconductividad de alta temperatura presenta un reto formidable a los fisicos de la materia condensada. La principal ventaja de los SATC respecto a los superconductores clasicos estriva en el echo de que estos pueden operar a temperaturas de 77 K lo que hace que los requeriminetos de refrigeracion sean mas simples y baratos que los usados con los superconductores tradicionales. . Origen de la superconductividad de alta temperatura. Superconductividad de alta temperatura. Se hará énfasis en la estructura laminar cuasi-bidimensional y anisotropica de estos materiales así como en las propiedades básicas de los cupratos superconductores. En los superconductores tradicionales dos electrones con spin y momento opuesto forman un par debido a una interacción atractiva producida por un intercambio de fotones Aplicaciones de los superconductores de alta temperatura. Se presentará es estado actual de nuestro entendimiento teórico de la fisica asociada con la superconductividad a alta temperatura. Las corrientes criticas alcansan en SATC policristalinos estan por debajo de 10 a la 3 A/cm al cubo a 77 K y la aplicaciones en electroimanes. 6. La tecnologia superconductora puede dividirse en dos grandes categorias: Aplicaciones a gran escala y aplicaciones electronicas a pequeña escala. La posivilidad de hacer circular corrientes altas através de un material posivilita la elavoración de bobinas superconductoras que producen altos campos. El carácter cerámico de los SATC ha hecho dificil la elaboración de los cables necesarios para la baricación de bobinas superconductoras. En este articulo se describiran los acontesimientos que dieron lugar a su descubrilmiento y los desarrollos logrados desde esa fecha hasta hoy. como las utilizadas en escanógrafos de resonancia magnetica.Act. las aplicaciones previstas para los superconductores tradicionales no se ampliaron. para esta aplicación se requiere conductores tipo II cuyos campos magneticos criticos sean muy intensos. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. Germany (Dated: 21 October 2011) Esta es una aplicación de superconductores. Página 8 Articulo 2: Este trabajo fue desarrollado por tres entidades de dos países Europeos a saber: 1)Physics Institute. 190. Germany 3)DLR Institute of Planetary Research. Winterthurerstr. es decir materiales con resistencia nula con los cuales se puede ahorrar la energía que se disipa en forma de calor en los otros conductores. Disponible en: http://www. Karlsruhe Institute of Technology. este detector sirve para contribuir en la continuación del entendimiento y desarrollo de la física cuántica y sus aplicaciones. debido a la colisión de los electrones entre sí y con los átomos del material. 2.and Nano-Electronic Systems. pero para acceder a los artículos hay que pagar. while other relevant parameters remain essentially unchanged. Articulo 3: SUPERCONDUCTIVIDAD Es una propiedad de algunos compuestos que no oponen resistencia alguna al paso de corriente ya que los electrones se desplazan sin colisiones y en zigzag a través de los cristales del átomo. ellos desarrollaron un detector de un único fotón con pequeño gap de superconducción de energía con una alta eficiencia en nano cables de superconducción. Además de lo anterior tienen otra característica muy importante que consiste en que expulsan de su interior los campos magnéticos mientras estos no sobrepasen un valor límite. Switzerland 2)Institute for Micro.Act. 8057 Zurich. Tantalum nitride superconducting single-photon detectors with low cut-off energy Materials with a small superconducting energy gap favor a high detection efficiency of lowenergy photons in superconducting nanowire single-photon detectors. We developed a TaN detector with smaller gap and lower density of states at the Fermi energy than in comparable NbN devices. 16. University of Zurich. es un desarrollo tipo física aplicada mediante la instrumentación física. PROPIEDADES . 6. Hertzstr. 12489 Berlin. Rutherfordstr. This results in a reduction of the minimum photon energy required for direct detection to _ 1/3 as compared to NbN.researchgate.net/publication/51946823_Tantalum_nitride_superconducting_sin gle-photon_detectors_with_lowcut-off_energy Nota: existen muchos desarrollos actualmente en el campo de la superconductividad. 76187 Karlsruhe. Act. Conectando dos uniones Josephson de una forma especial. En un conductor ordinario. sin preocuparse por la disipación de calor. 6. Esta experiencia le permitió observar fenómenos desconocidos hasta entonces y casi inconcebibles para los científicos de la época: por un lado. pero la unión Josephson es capaz de conmutar a una velocidad 100 veces superior. intentaron subir ligeramente la temperatura crítica mezclando compuestos para formar aleaciones superconductoras.  No tienen resistencia. Para lograr estas bajas temperaturas es necesario poner las muestras en contacto con helio líquido. Estos detectores tan sensibles de campos magnéticos reciben el nombre de SQUID's (Super-conducting Quantum Interference Devices Dispositivos superconductores de interferencia cuántica) ORIGEN El descubrimiento de la superconductividad se remonta a 1908. Utilizando superconductores se podrían empaquetar herméticamente un gran número de componentes electrónicos. elemento difícil de obtener y que requiere de procesos complicados y costosos para mantenerlo en su fase líquida. y por consiguiente no generan calor cuando se hace pasar corriente eléctrica por ellos. Su funcionamiento es similar al de un transistor. ellas son:  Conducen la electricidad sin pérdida de energía. la pérdida de energía debida a su resistencia se disipa en forma de calor. Estos campos pueden ser generados por imanes superconductores relativamente pequeños. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. Desde entonces se inicio una búsqueda ininterrumpida para alcanzar aleaciones que alcanzaran la fase superconductora a temperaturas más elevadas. pueden detectarse campos magnéticos extremadamente débiles. la superconductividad podría verse obligada a esperar el desarrollo de nuevos materiales con temperaturas críticas mas altas para poder ofrecer beneficios fuera del entorno de un laboratorio. año en el que el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes llegó a enfriar el helio hasta el punto de su licuefacción. Este calor impone un límite al número de componentes electrónicos que pueden ser empaquetados juntos. siendo posible porque había conseguido la licuación del helio que permitió enfriar los materiales a temperaturas próximas al cero absoluto (-273°C). Hacia 1933 la temperatura crítica fue duplicada a 10°K (aún muy baja). podrían utilizarse en lugar de los conductores para ahorrar energía. Página 9 Los superconductores ofrecen cuatro grandes ventajas sobre los conductores normales que podrían ser explotadas en muchas aplicaciones.  Tienen capacidad para crear campos magnéticos intensos. Puesto que el helio líquido es el mejor método que se conoce de refrigerar a temperaturas extremadamente bajas. El proceso fue lento y frustrante hasta 1941 cuando se encontraron aleaciones de niobio que se volvían superconductoras a 15°K. que Onnes demostró por primera vez en 1911. que son conmutadores superconductores. a una temperatura próxima al cero absoluto. No fue hasta 1969 cuando la temperatura crítica .  Pueden utilizarse para formar uniones Josephson. La curiosidad que Onnes sentía hacia el comportamiento de la materia a bajas temperaturas lo condujo al descubrimiento de la superconductividad experimentando con el mercurio. Algunos científicos que trabajaban con superconductores similares a los empleados por Onnes. y por tanto. la superfluidez y por el otro lado la superconductividad. bario e itrio (YBaCuO). los mejores superconductores eran aleaciones de niobio-aluminio y niobiogermanio que alcanzaban esta fase. Por primera vez podía utilizarse otro agente refrigerador. en todas las direcciones del espacio. de octaedros que contienen en su centro un átomo metálico. Para que un superconductor sea práctico debe ser resistente. bario y mercurio (HgBaCaCuO) lograron una temperatura crítica de 133°K. Los compuestos que han originado los sorprendentes adelantos en materia de superconductividad son todos cupratos de la familia de las perovskitas de cobre. estroncio. que no necesiten refrigerarse. Este descubrimiento causó un gran impacto en la comunidad científica mundial. Actualmente la mayor parte de las aplicaciones de los superconductores a la industria utilizan su capacidad de conducir corriente sin resistencia. En 1972 se concedió el Premio Nóbel de Física a J. Los nuevos materiales superconductores que no son aleaciones metálicas sino cerámicas hechas a base de óxido de cobre mezclados con bario o estroncio y alguno de los elementos conocidos como tierras raras (lantano. que aún no han sido adaptados satisfactoriamente a la industria. Bardeen. cristales constituidos por el apilamiento. El nitrógeno se licúa a 77°K.Act. calcio. FABRICACIÓN Y FORMAS DE LOS SUPERCONDUCTORES ACTUALES El desarrollo de los superconductores de alta temperatura es tan reciente. En 1988 el óxido de cobre. Durante aproximadamente una década. pues la barrera impuesta por la necesidad de utilizar helio líquido había sido traspasada. Unos meses después la temperatura crítica fue aumentada a 39°K. Sin embargo. con átomos de oxígeno en los vértices. una temperatura bastante inferior a la temperatura crítica alcanzada. Experimentaron sin éxito con muchos compuestos y aleaciones. El nitrógeno líquido es fácil de transportar en termos aislados. Hacia 1971. Cooper y J.N. la cual está en torno a los 293°K (20°C). calcio y óxido de cobre (BiSrCaCuO). Schriffer por sus trabajos realizados a finales de la década de los años cincuenta. itrio y neodimio). Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. el cobre. a 23°K. Alex Müller y Georg Bednorz habían sintetizado un complejo material cerámico (BaLaCuO) que presentaba superconductividad a 30°K. calcio. bario y talio (TlBaCaCuO) alcanzó una temperatura crítica de 125°K. En 1973. Las investigaciones efectuadas en el laboratorio de la Escuela Superior de Física y Química Industrial de París en mayo de 1993. es decir.R. los espacios entre los octaedros están ocupados por otro átomo metálico. Este avance fue muy importante. Por ello la inmensa mayoría de las aplicaciones comerciales actuales están basadas en los antiguos superconductores. es muy barato. la carrera de la temperatura crítica aún no ha terminado. que daban cuenta del origen microscópico de la superconductividad. L. En febrero de 1987 Ching-Wu (Paul) Chu y su equipo de investigación de la Universidad de Houston anunciaron haber desarrollado un superconductor con una temperatura de 98°K (Mezcla de óxido de cobre. Existen dos . puesto que el hidrógeno se licúa a 20°K. la temperatura crítica subió unos pocos grados más. Este mismo equipo logró en diciembre de 1993 una temperatura crítica de 250°K a partir de un compuesto de bismuto. Este extraordinario descubrimiento impulsó a muchos investigadores a trabajar con materiales cerámicos similares. trabajando con películas de óxido mixto de cobre. de gran fiabilidad y fácilmente maleable. Finalmente en 1986 dos investigadores de IBM en Zurich anunciaron haber conseguido subir la temperatura crítica a 30°K en un material completamente nuevo. abundante y fácil de enfriar a diferencia del proceso con helio líquido es costoso. los científicos intentaron aumentar la temperatura crítica. alcanzando los 20°K. Página 10 volvió a duplicarse nuevamente. Los científicos sueñan con superconductores a temperatura ambiente. 6. Se combinan óxidos de los metales itrio (Y). no son flexibles. Posteriormente. Para poder diseñar dispositivos útiles. Un superacelerador conocido como SSC (Supercolisionador Superconductor) será 20 veces más potente que el Tevatrón. Este campo empuja hacia el exterior del fluido. El primer paso en el proceso es mezclar y calentar los ingredientes. La fabricación de estos materiales superconductores cerámicos es relativamente fácil. para después hacerlas colisionar. Después de haber desarrollado y probado los nuevos materiales. Estos compuestos comerciales de niobio-titanio o vanadio-galio cubren la mayor parte de las aplicaciones actuales de la superconductividad. motores y electroimanes. bario (Ba) y cobre (Cu) con ácido cítrico y etilen-glicol. En el laboratorio se utilizan los aisladores magnéticos que sirven para aislar un mineral u otra sustancia determinada basándose en su densidad y propiedades magnéticas. Los compuestos intermetálicos se sintetizan con vanadio y galio. cintas y otras formas. La mezcla se vierte en un dispositivo tubular rotatorio. La mezcla se calienta inicialmente a unos 38° Celsius. pueden sintetizarse en cualquier laboratorio modestamente equipado. Tendrá forma de anillo y será de una longitud de 85 Km. probablemente se habrá conseguido superconductividad. la mezcla ya caliente se mete en un horno. Los materiales a aislar se mezclan en un fluido magnético. Las aleaciones dúctiles superconductoras son compuestos de niobio y titanio.S.A. Si el medidor no registra resistencia. con lo que se vaporizan los componentes líquidos.Act. el material se sumerge en un baño de nitrógeno líquido para probar la superconductividad. donde se cuece a unos 800°C. Página 11 grandes tipos de superconductores comerciales: las aleaciones dúctiles y los compuestos intermetálicos. causando que las partículas más densas se muevan hacia el tubo. Los físicos llevan mucho tiempo utilizando electroimanes superconductores para generar campos magnéticos de alta intensidad. y de que son relativamente maleables. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. Si además el material presenta efecto Meissner. es necesario fabricar el material en hilos. El bloque resultante se enfría gradualmente durante varias horas. entonces es un auténtico superconductor. por cm. Un bloque amorfo de superconductor no tiene interés práctico. Estos potentes electroimanes superconductores se han empleado como parte de un colisionador para acelerar partículas atómicas a velocidades extremas. Las aleaciones dúctiles comparten con los conductores la ventaja de que son fáciles de darles la forma de hilos y cables. los laboratorios están intentando darles formas útiles. Se conecta un medidor de resistencia al material refrigerado para medir su resistencia eléctrica. rodeado por una bobina superconductora que genera un potente campo magnético. Laboratorios y equipos de investigación de universidades de todo el mundo han orientado sus esfuerzos al estudio de compuestos cerámicos de perovskitas.000 amperios por milímetro cuadrado. Pueden generar campos magnéticos muy potentes y tienen densidades de corriente próximas a los 2. Una vez enfriado. El polvo es comprimido en un horno especial que genera aproximadamente 150 Kg. de manera que se puedan hacer bovinados para construir generadores. USOS ACTUALES DE LA SUPERCONDUCTIVIDAD La ciencia y la medicina se han beneficiado ya de las ventajas aportadas por la superconductividad para generar campos magnéticos intensos y detectar señales magnéticas débiles. . Este superacelerador está siendo construido en los U. Los compuestos intermetálicos con mucho más rígidos y aunque se les puede dar formas en el proceso de fabricación. 6. Los superconductores comerciales se suelen fabricar en forma de hilos. Estos materiales tienen temperaturas críticas del orden de 10°K.2 de presión. cristalizando el material restante en forma de polvos negros. El estudio de los efectos producidos proporciona a los científicos valiosos datos sobre la naturaleza de las partículas implicadas en la colisión. NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOFIA (MEDICINA) Articulo 1: NANOTECNOLOGIA EN LA MEDICINA Los entusiastas de la nanotecnología tienen grandes esperanzas en que esta traerá nuevos tratamientos de gran efectividad contra las enfermedades. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. del orden de entre 10 y 20 micras. La razón es simple: la nanotecnología opera a la misma escala que la biología. y una proteína como la hemoglobina tiene un diámetro de unos 5 nm.5nm. Después de la formación de la capa la superficie es recocida. e incluso sin activar ninguna respuesta inmunitaria. el superconductor puede se rápidamente calentado a miles de grados Celsius y depositado en una superficie cualquiera. La . fácil y económicamente. Al hace el hilo tan fino se consigue que los rígidos materiales cerámicos presenten algo de flexibilidad. Con ellos se pueden medir las propiedades de las ondas electromagnéticas reflejadas al incidir en la superficie de la Tierra. Los cables se van haciendo más largos. Mediante una técnica industrial llamada vaporización de plasma. en la que posteriormente se resolidifica. La misma técnica puede aplicarse igualmente a otros órganos. lo que significa que los materiales y dispositivos nanométricos pueden entrar fácilmente en la mayoría de las células. No se puede decir que estos aparatos exciten la imaginación o revolucionen la sociedad. TEMA 2.2 mm. Los productos disponibles hoy a partir del uso de materiales superconductores son dispositivos o componentes muy especializados: censores de campo magnético para fines didácticos y varillas de nivel para el nitrógeno líquido. Página 12 Los SQUID`s (dispositivo superconductor de interferencia cuántica) se utilizan mucho en prospecciones. fueron los primeros investigadores americanos en dar a los nuevos superconductores la forma de un hilo. Una molécula de ADN tiene una anchura de unos 2. En medicina la superconductividad es útil para la construcción de equipos de generación de imágenes. cada vez pueden transportar más corriente y se han construido ya con ellos dispositivos que prueban la viabilidad técnica de las aplicaciones de potencia. 6. Las máquinas MRI funcionan colocando al paciente en un potente campo magnético generado por un electroimán superconductor. el cual tiene un diámetro aproximado de 0. por ejemplo. Gracias a su alta sensibilidad en la detección de campos magnéticos son también utilizados por los médicos para hacer magnetoencefalogramas. Las máquinas NMR (Resonancia Magnética Nuclear) y MRI (Imágenes por Resonancia Magnética) son capaces de generar imágenes detalladas del interior de organismos. cableado de computadores y otras aplicaciones. Las células humanas son mucho mas grandes. obteniéndose un recubrimiento que se hace superconductor al refrigerarse. pero son hitos tangibles en el camino hacia el éxito comercial de los nuevos superconductores. Ya se están efectuando demostraciones de componentes de uso en comunicaciones por ondas micrométricas y rastreo militar y todo está a punto para que empiece su producción. Una máquina MRI puede generar. confinamiento magnético.Act. una imagen del corazón de un paciente sin tener que hacer disecciones en la piel o introducir sondas en la sangre. Unos investigadores de IBM han ideado un vaporizador de superconductores con el cual pueden cubrir (pintar) superficies complejas y de gran tamaño. Los científicos de Argonne National Laboratory en Argonne Illinois. Esta técnica aumenta la perspectiva de hacer útil. Además. toxicidad. utilizarlo con mayor efectividad. y otras diferentes son inertes. el cuerpo puede absorber ese componente más rápida y fácilmente. y de este modo. tales como el cerebro y células individuales. reformuladas. materiales y dispositivos nanométricos puedan ser diseñados para interaccionar con los materiales biológicos de una manera más directa. -Silcryst®: nanopartículas de plata incorporadas en vendas debido a sus propiedades antimicrobióticas. y que otras nanopartículas de 60 nm de la misma substancia con forma de hilos sean toxicas para esas células. su nivel de biodisponibilidad aumenta. a las cuales ha sido difícil acceder con las tecnologías actuales. color.Act. Por ejemplo. eficiente e incluso precisa. -Andamios nanoestructurales 3D para crecer tejidos y órganos humanos. -Emend®: versión con partículas nanométricas del fármaco Aprepitant® (con el fin de aumentar su nivel de disponibilidad) para prevenir nauseas en pacientes enfermos de cáncer sometidos a quimioterapia. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. Es posible que nanopartículas esféricas de 20 nm de una determinada substancia sean inocuas para las células. 6. Página 13 esperanza es que las partículas. las propiedades cuánticas cambian también dentro del a escala nanométrica. elasticidad. conductividad eléctrica. una mayor reactividad etc. ópticas y eléctricas únicas en la escala nanométrica se deben a efectos cuánticos. -Puntos cuánticos luminiscentes que puedan reconocer selectivamente una determinada proteína en una célula viva. -Nanoestructuras de oro que apunten a células cancerígenas. glucosa y otras hormonas. Una vez localizadas. -Doxil®: sistema de dosificación nanoestructural basado en liposomas recubiertos de polímeros para el tratamiento del cáncer de ovarios. algunos materiales nanométricos para aplicaciones en biomedicina exhibirán propiedades inusuales que pueden incrementar su funcionalidad. algunas de las múltiples medicinas y/o recursos ya aprobadas por la FDA son: -Abraxane®: nanopartículas que contienen paclitaxel usadas para aumentar la cantidad de medicina anticancer disponible para matar células de cáncer de mama. Algunos futuros desarrollos incluyen: -Nanosensores circulando por el torrente sanguineo para controlar el nivel de colesterol. -Nanopartículas de plata que maten bacterias resistentes a los antibióticos. La nanotecnología ya ha cambiado la forma en que algunas medicinas son formuladas. Pueden tener diferente resistencia. Cuando un componente farmacéutico es formulado como una nanopartícula. serán capaces de acceder a áreas del cuerpo. Como ejemplo. el National Cancer Institute en Estados Unidos dice sobre las promesas de la nanotecnología: � �Sacceder al interior de las células vivas ofrece la oportunidad de avances sin precedentes en los campos tanto clínico como de investigación. por lo que también influye la forma. Estas propiedades estructurales. Poder insertar sondas nanométricas dentro de células individuales avanzará el conocimiento sobre las formas complejas en que la célula opera y permitirá la rápida detección de células aberrantes que dan lugar a la enfermedad� ��. y en ciertos casos. pueden ser destruidas mediante láser no invasivo. es decir. Y debido a su pequeño tamaño. algunas nanopartículas de oro son reactivas. Además. por ejemplo. . -Nanopartículas inteligentes que buscan una localización específica en el cuerpo humano y después liberan la medicina al objetivo preciso. Particulas que son más pequeñas de unos 100 nm se pueden comportar de manera diferente a partículas más grandes de la misma substancia. Indium nitride (InN) has engrossed a lot of attention in the development of electronic and photonic devices due to recent progress in the growth of InN based nanostructures. The InN QDs are bio-chemically functionalized through physical adsorption of glucose oxidase (GOD). III-V semiconductor materials have promising applications in electronic and optoelectronic devices. el trabajo realizado tiene que ver con las nano-estructuras aplicadas al campo de la instrumentación médica para la detección de concentración de azúcar en la sangre en diagnósticos clinicos. It exhibits a fast response time of less than 2 s with good stability and reusability and shows negligible response to common interferents such as ascorbic acid and uric acid. highly sensitive. es una publicación que aparece en el Instituto Americano de Física (American Institute of Physics). Disponible en: http://oa. Página 14 -Silvagard®: catéter recubierto de nanopartículas de plata antimicrobióticas para uso en el interior del cuerpo humano.es/15751/ Articulo 3: Este artículo está relacionado con un nuevo dispositivo médico que ayudara en la preparación del Top de los atletas del Reino Unido para las competencias deportivas. Algunos nanoproductos podrían entrar en el cuerpo de forma no deseada a través del medio ambiente y/o la cadena alimenticia y provocar enfermedades.VC 2012 American Institute of Physics. 6. GOD enzyme-coated InN QDs based biosensor exhibits excellent linear glucose concentration dependent electrochemical response against an Ag/AgCl reference electrode over a wide logarithmic glucose concentration range (1_10_5 M to 1_10_2 M) with a high sensitivity of 80mV/decade. Por último. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. Todavía nadie está seguro de cómo distinguir entre nanoproductos benignos y peligrosos. y el naciente campo de la nanotoxicología esta inundado de incertidumbre. este tiene que ver con la Nanociencia – Nanotecnología aplicada a la medicina.Act. hay muchas preguntas sin contestar acerca del impacto de esta tecnología en la salud y en el medio ambiente. el resumen básico es el siguiente en cual se encuentra publicado en idioma inglés: We present a fast.upm. cabe mencionar que. The fabricated biosensor has full potential to be an attractive candidate for blood sugar concentration detection in clinical diagnoses. Articulo 2: Por medio del presente mensaje estoy realizando segundo aporte. The growth of InN nanostructures by molecular beam epitaxy (MBE) paved the way to investigate their unusual optical and electrical properties. al mismo tiempo que la nanomedicina es y puede ser beneficiosa. The InN QDs are grown by molecular beam epitaxy. and efficient potentiometric glucose biosensor based on functionalized InN quantum-dots (QDs). La agencia de UK para los deportes de alto desempeño ha llegado a ser la primera . pero entendiendo como las actividades afectan el cuerpo. obteniendo los resultados en pocos minutos. la Física. Los atletas de la élite serán capaces de monitorear varias proteínas las cuales revelan detalles acerca de la condición del cuerpo. Su ámbito se extiende a lo largo de todo el espectro de la ciencia. energy harvesting systems and RF reconfigurable antennas. esta tecnología conocida como biomarcadores antes. Esto biomarcadores pueden dar clara indicación del estado de salud físico y efectividad de un particular programa de entrenamiento. Disponible en: http://www.co. In this work we report the first inkjet printed single silicon nanowire field effect transistor (NWFET). la . Página 15 organización para usar la tecnología de punta desarrollada por Argento Diagnostics para mejorar los programas de entrenamiento para sus atletas. nanolight emitters.org/news/2010-12-medical-science-uk-athletes-peak. By carefully calibrating our experimental setup (Dimatix DMP-2800 materials printer) we successfully managed to overcome its build-in limitations and to selectively confine single silicon (Si) nanowire between two droplets of silver nanoparticle ink. abrazando campos como la Medicina.npl. el mismo resultado se obtendrá rápidamente. Con este nuevo sistema de instrumentación diagnóstica.uk/publications/science-posters/high-resolution-ink-jet-printingfor-nanowire-transistors-and-next-generation-flexible-electronics Artículo 3: LA NANOCIENCIA Y LA NANOTECNOLOGÍA Centran su interés en el estudio de los fenómenos y la manipulación de los materiales a escala atómica. el tiempo tomado para enviar las muestras al laboratorio y recibir los resultados puede limitar los beneficios. donde las propiedades difieren considerablemente de las observadas en escalas superiores. with the smallest electrode size allowed by drop-on-demand inkjet printing technology of about 30 microns. Estas pruebas mediante biomarcadores actualmente son llevadas a centros de laboratorios especializados. Disponible en: http://phys. 6. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. thus forming the source and drain electrodes of our FETs. Sin embargo. molecular y macromolecular.Act. biosensors. Todos reaccionan diferente ante el entrenamiento. durante y después de las sesiones de entrenamiento.html Articulo 4 High-resolution ink-jet printing for nanowire transistors and next generation flexible electronics Inorganic semiconducting nanowires make excellent building blocks for the next generation printed electronics such as Field Effect Transistors (FET). ayuda a asegurar que los atletas siguen el mejor programa para ellos y evitando daños. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. en principio. es decir. Esto causó una gran controversia de opiniones en la época y dio hasta motivos para que la justicia intervenga por el temor de que sea usado con intenciones bélicas o ilícitas. la fabricación a escala nanométrica. Hoy por hoy. La nanociencia y la nanotecnología. que ellos son los responsables principales. Desde entonces el nombre Nanotecnología. La idea de que en algún sentido se podría tocar los átomos y las moléculas. a nivel de átomos y moléculas. De esta manera descubrimos. surgió en la década del 80. cuando anticipó conceptos que hoy son realidad en las actividades nanotecnológicas. Con estas palabras preconizaba la revolución que ha supuesto la aplicación de los conocimientos y las tecnologías del nanocosmos a la medicina. en un articulo publicado con el siguiente titulo: "Nanotecnología consiste en el procedimiento de separación. consolidación y deformación de materiales átomo por átomo o molécula por molécula". El nombre Nanotecnología fue atribuido en el año de 1974 por el Prof. NANOTECNOLOGÍA Y MEDICINA "En el futuro habrá aparatos capaces de reorganizar los átomos y colocarlos en su lugar". abren un abanico de innumerables posibilidades. Eric Drexler. K. donde todo comienza en términos de energía. estas disciplinas constituyen uno de los motores más importantes de la nueva industria y de la sociedad del conocimiento. 6. el desarrollo de nuevos instrumentos para solucionar problemas científicos. consiguieron manipular los átomos y las moléculas. Los finlandeses dieron su gran colaboración a esta nueva ciencia cuando consiguieron realizar un "proceso de camadas atómicas". que tiene por principio. las tecnologías de la información y de la comunicación. la producción y el almacenaje de energía. donde los átomos fueron desnudados hasta entender el funcionamiento del núcleo de los electrones y los fotones. viene siendo utilizado para caracterizar los nuevos avances tecnológicos desenvueltos por la nanociencia. la nanomedicina es ya una realidad que está produciendo avances en el diagnóstico. dando lugar a la creación de una vida que no se puede ver a simple vista. Este trabajo hizo que toda la comunidad científica terminase por aceptar e instaurar definitivamente la nanotecnología como una ciencia del futuro. y las mejoras en la seguridad. cuando estudiosos apoyados por la teoría propuesta por el Dr.Act. Durante ese año de 1974 la nanotecnología comenzó a crecer con fuerza y condujo a los científicos más optimistas a trabajar con empeño en distintos temas. la tecnología de los alimentos. científicas y económicas de cualquier país que quiera crecer. Página 16 Ingeniería o la Química. La idea de utilizar estructuras atómicas construyendo átomos sobre átomos comenzó con el Dr. CÁPSULAS QUE NAVEGAN POR LA SANGRE . la prevención y el tratamiento de las enfermedades. en ámbitos como la medicina. Norio Taniguchi de la Universidad de Ciencias de Tokio. ORIGEN La nanotecnología y nanociencia existen porque hace medio siglo que los cuánticos tiraron por tierra los conceptos de la física clásica y crearon la física cuántica. Se espera que de estas disciplinas surjan innovaciones científico-tecnológicas que darán respuesta a muchos problemas a los que la sociedad actual hace frente. controlar y manipular la materia en una escala menor que un micrómetro. Por sus aplicaciones. Richard Feynman en el año de 1952. para el crecimiento de las áreas tecnológicas. los avances en nuevos materiales. las tecnologías del agua y del medio ambiente. Las nanopartículas desarrolladas por Alonso y su equipo están siendo utilizadas en experimentos en la clínica para estudiar su uso como vehículos para administrar insulina por vía oral. identificar y atacar de forma más específica a las células cancerígenas. un plan que incluye el desarrollo y creación de instrumentos en miniatura para la detección precoz. Por eso. Se trata de estructuras tridimensionales ramificadas que pueden diseñarse a escala nanométrica con extraordinaria precisión. algunas vacunas que hasta ahora debían inyectarse. explica María José Alonso. investigadora de la Universidad de Santiago de Compostela. Por su parte. que trabaja en esta línea desde 1987. que por su tamaño sólo pueden ser atravesados por moléculas como el oxígeno. Baker aplicó una poderosa medicina contra el cáncer. por lo tanto el acceso a las células diana". "Nuestra idea para administrar de esta forma la vacuna de la Hepatitis B fue una de las seleccionadas de un total de 1. Las enfermedades infecciosas son otro de los grandes objetivos de la medicina actual. profesora de bioingeniería en Boston. nasal o pulmonar. aportando a estos una mayor estabilidad frente a la degradación. las nuevas técnicas son ya un hecho. Desde Estados Unidos. para las vacunas anti-tetánica y anti-diftérica. Página 17 El matrimonio entre medicina y nanotecnología se está convirtiendo en una pesadilla para el cáncer. y facilitando su difusión a través de las barreras biológicas y. y en la que la nanotecnología tiene mucho que decir. a algunas ramas del dendrímero. desde agentes terapéuticos hasta moléculas fluorescentes.Act. Al permitir que el folato traspase la membrana. hasta el momento. En la administración de medicamentos. por tanto. el Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos (NCI) ha puesto en marcha la "Alianza para la nanotecnología en el cáncer". la célula también recibe el fármaco que la envenena". Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. asegura. las . hemos propuesto estas tecnologías al concurso de ideas promovido por la Fundación Bill & Melinda Gates para resolver los grandes problemas de salud del tercer mundo". "Es como un caballo de Troya. En otras. "Los nanosistemas de liberación de fármacos actúan como transportadores de fármacos a través del organismo. en forma de simples gotas nasales. Las moléculas del folato en la nanopartícula se aferran a los receptores de las membranas celulares y éstas piensan que están recibiendo la vitamina. reducen los efectos tóxicos de los antitumorales". La técnica desarrollada por esta investigadora consiste en encapsular células que producen la insulina en contenedores con paredes con nanoporos. en los que se pueden acoplar y ser transportadas moléculas de distinta naturaleza. señaló el investigador. añade la investigadora.500 presentadas". "estos nanosistemas facilitan el acceso a las células tumorales y reducen la acumulación del fármaco en las células sanas y. Los dendrímeros cuentan con varios extremos libres. la doctora Tejal Desai. El combate de la enfermedad a escala molecular permite detectar precozmente la enfermedad. 6. una vitamina necesaria para el funcionamiento celular. el nanotecnológo James Baker ha desarrollado otra alternativa basada en unas moléculas artificiales conocidas como dendrímeros. metotrexato. así como ácido fólico o folato. En el tratamiento del cáncer. En su estudio. ha creado un dispositivo que puede ser inyectado en el torrente sanguíneo y actuar como páncreas artificial. la profesora Alonso y su equipo han desarrollado también nanopartículas que permiten administrar. la glucosa o la insulina. incorporó agentes fluorescentes. De esta forma. Su eficacia ha sido demostrada. "Recientemente. No menos importante es la batalla que en estos momentos se libra en todo el mundo contra la diabetes. Por eso. liberando insulina. mientras que los poros permiten la liberación de la insulina y la entrada de nutrientes. 6. Introducción: El principio básico de la política de protección del medio ambiente es el de prevención. adultos. También se conoce como la estrategia de reducción en origen. REDUCCIÓN DE EMISIÓN DE CONTAMINANTES. etc. TEMA 3. técnicos. administradores. zonas urbanas. Una estructura administrativa que coordine todos los aspectos implicados en la gestión del medio ambiente. evitar los daños que. ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE (NUEVAS ENERGÍAS. Las medidas de prevención de la contaminación atmosférica se basan fundamentalmente en: Un conocimiento científico y técnico correcto y exhaustivo de la problemática de la contaminación atmosférica desde todos los puntos de vista: sustancias contaminantes. REMEDIACIÓN AMBIENTAL). entre 0 y 100 metros aproximadamente. se pueden destacar los mapas de vulnerabilidad y capacidad del territorio. los estudios . como azúcares y nutrientes. etc.Act. en minimizar las emisiones a la atmósfera de sustancias contaminantes. La innovadora técnica tiene potencial para la cura de otras enfermedades tales como la enfermedad de Parkinson. Este principio rector de la actuación medioambiental se traduce. Como acciones preventivas de la contaminación atmosférica. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. La adopción de medidas preventivas y la racionalización del uso de los recursos puede hacer compatibles estas dos aspiraciones de la sociedad humana. focos emisores. Una tarea de sensibilización ciudadana y educación ambiental dirigida a todos los estamentos sociales: escolares. empresarios. Un conocimiento meteorológico exhaustivo. Una legislación adecuada que regule la problemática ambiental. procesos y técnicas industriales y efectos de los contaminantes. en especial de la capa fronteriza. pueden tener incluso carácter irreversible. Se trata de abandonar la actitud tradicional de reaccionar ante los problemas de la contaminación después de que hayan salido y sustituirla por la de prevenir estos problemas y evitar que se produzcan. en algunos supuestos. Las ventajas de este enfoque son bastante evidentes y comportan además de un ahorro de recursos. Página 18 paredes de la cápsula impiden que estas células productoras de insulina sean reconocidas como extrañas por los anticuerpos. por medio de la liberación de dopamina en el cerebro. Articulo 1: Tecnologías para el control de la contaminación atmosférica. respecto a la salvaguarda de la calidad del aire. la planificación urbanística. o el Alzheimer. Un análisis correcto de las variables económicas que permita un desarrollo adecuado de los factores implicados en los procesos de contaminación atmosférica: industrias . doméstico o proceda del tránsito rodado. Para conseguir grados de protección ambiental adecuados a costes razonables. si bien atenúa los problemas de contaminación desde el punto de vista local. Acciones correctoras: Proceso de absorción Basan su funcionamiento en el hecho de que los gases residuales están compuestos de mezclas de sustancias en fase gaseosa. En cualquier caso. es necesario. Cuando las medidas preventivas no se pueden llevar a cabo o su aplicación no es posible desde el punto de vista económico se recurre. Los productores. a acciones correctivas que pueden ser de dos tipos: Concentrar y retener los contaminantes con equipos adecuados de depuración que producen residuos sólidos o líquidos que contaminarán los suelos y el agua si no se planifica un tratamiento adecuado de estos residuos y. tener en cuenta a la hora de abordar el problema de control de contaminantes dos aspectos principales: los condicionamientos ambientales y las consideraciones económicas. En el proceso de absorción de un gas. algunas de las cuales son solubles en fase líquida. no es suficiente la actuación de los poderes públicos. para limitar la descarga de contaminantes a la atmósfera. La transferencia de materia se realiza por el contacto del gas con el líquido en lavadores húmedos o en sistemas de absorción en seco. La red es un conjunto de aparatos de medida de los diferentes contaminantes que proporcionan los datos de los niveles de emisión comunicados con unos centros de análisis y coordinación. una combinación de tales medidas. También son importantes los sistemas de vigilancia y las medidas derivadas de los principios básicos. usuarios y consumidores deben adoptar unas pautas de comportamiento lo más ajustadas posibles a los requerimientos que reclama la protección de un recurso natural tan básico como es el aire. . con el inconveniente de que estos equipos depuradores consumen recursos naturales y energía. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. 6. por lo general. el objetivo principal de esta red es vigilar la contaminación atmosférica y mediante los resultados de las medidas que se obtienen. Esta red se extiende según las necesidades que se manifiesten en los diferentes puntos o zonas que se encuentren sometidos a algún problema relacionado con la contaminación atmosférica. el efluente gaseoso que contiene el contaminante a eliminar se pone en contacto con un líquido en el que el contaminante se disuelve. además. las medidas preventivas urbanas y el ahorro energético. ya sea de origen industrial. Como su nombre indica. La vigilancia de la contaminación atmosférica se lleva a cabo mediante las redes de vigilancia y previsión de la contaminación atmosférica. Este procedimiento. realizar las actuaciones necesarias para solucionar los problemas originados por la contaminación. La comunicación de la red automática se realiza vía radio o teléfono y la gestión de los datos está totalmente informatizada. Expulsar los contaminantes por medio de chimeneas suficientemente altas para que la dilución evite concentraciones elevadas a nivel del suelo. puede producir problemas en lugares alejados de las fuentes de emisión. Para alcanzar unos niveles de calidad del aire conformes con las exigencias de la calidad de vida de los ciudadanos. Página 19 de evaluación de impacto ambiental. como son los estudios económicos y unas estructuras jurídicas y administrativas adecuadas. el sistema de depuración será.Act. para una vez cargadas someterlas a la acción de un campo eléctrico que las atrae hacia los electrodos que crean el campo. Precipitadores electrostáticos Los precipitadores electrostáticos basan su principio de funcionamiento en el hecho de cargar eléctricamente las partículas. Un problema que presenta la combustión catalítica es la del envenenamiento del catalizador por algunas sustancias en forma de partículas. Cuando se trata de eliminar gran parte de los gases que son tóxicos que tienen olores fétidos. lavadoras y absorbedores húmedos. alúmina activada. suele utilizarse la combustión en presencia de un catalizador. carbón activado. sobre todo. las partículas se lanzan al exterior al formar la mezcla gaseosa un remolino vertical descendente. azufre. tamices moleculares. Colectores inerciales. Esta corriente en espiral del gas cambia de dirección al llegar al fondo del recipiente y sale por el conducto situado en el eje. aquellos que tienen una elevada porosidad y área superficial para facilitar el contacto sólido-gas: tierra de Fuller. etc. Este tipo de combustión suele emplearse en la eliminación de trazas de compuestos que contienen fenoles. es necesaria la sustitución o regeneración del adsorbente para que su actividad no descienda de determinados niveles. vapores y líquidos se retienen sobre una superficie sólida como consecuencia de reacciones químicas y/o fuerzas superficiales. filtros de mangas. 6. Los ciclones son dispositivos útiles y baratos para la captación en seco de polvo ligero o grueso. por lo que el coste de combustible puede ser elevado. Periódicamente. Ciclones Están formados básicamente por un recipiente cilíndrico vertical donde se introduce tangencialmente el gas portador. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. formaldehído. Con el fin de realizar la combustión a temperaturas más bajas. la combustión ha de realizarse a alta temperatura y con tiempo de retención controlado. cargado de partículas de polvo. Proceso de combustión La combustión constituye un proceso apropiado par la eliminación de compuestos orgánicos transformándolos en dióxido de carbono y vapor de agua y también es válido para determinadas sustancias inorgánicas. Sin embargo. Se produce una difusión desde la masa gaseosa hasta la superficie externa del sólido y de las moléculas del gas dentro de los poros de sólido seguida de la adsorción propiamente dicha de las moléculas del gas en la superficie del sólido. Captación de partículas Según el principio en que se basa el proceso de separación de las partículas. pueden establecerse los siguientes tipos de equipos de depuración: colectores. por lo general. Procesos catalíticos. La corriente se desvía en círculo y por efecto de la fuerza centrífuga. Página 20 Proceso de adsorción Una alternativa a los sistemas de absorción por líquido lo constituye la adsorción de los contaminantes sobre sólidos. por lo que su utilización se reduce. Tipos de combustión: Espontánea. depositándose . etc. por lo general un metal de transición depositado en una matriz de alúmina. es decir. en la eliminación de partículas pequeñas. a desempolvado previo al paso de los gases por un sistema más eficaz. bauxita.Act. Los sólidos más adecuados para la adsorción son los que presentan grandes relaciones superficie-volumen. la eficiencia de captación de estos equipos es muy baja. precipitaciones electrostáticas. En los procesos de adsorción los gases. Con este tipo de equipos pueden conseguirse rendimientos mayores del 99%. por su gran capacidad de tratar gases con concentraciones de polvo muy altas. excepto si las partículas son de tamaño submicrónico en su mayor parte. o el tamaño del gránulo o fibra que forman el filtro cerámico es grande. 6. La eficacia filtrante de este tipo de filtros es muy cercana al 100%. Lavadores y absorbedores húmedos Los lavadores y absorbedores húmedos son equipos en los que se transfiere la materia suspendida en un gas portador a un líquido absorbedor en la fase mezcla gas-líquido. Página 21 sobre ellos. en este caso será necesario acondicionar la corriente gaseosa con la adición de determinados productos.Hoy en día. Equipo Rango de partículas que atrapa en micras Precipitadores electrostáticos 0. debido a la colisión entre las partículas de polvo y las gotas de líquido en suspensión en el gas.Act. la capa de polvo depositado sobre el material filtrante. independientemente de las características de gas. Estos precipitadores pueden separar cualquier tipo de sustancia en forma de partículas. el filtro cerámico ha adquirido una mayor importancia en los procesos de depuración de gases.005 a 8 Filtros de tela 0. lo que obliga a disponer de mecanismos para la limpieza automática y periódica del filtro. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores.01 a 100 Filtros de papel 0. que colabora en el proceso de interceptación y retención de partículas de polvo. alcanzando eficacias superiores al 99%. El filtro de mangas ha sido uno de los más utilizados durante los últimos años.05 a 100 Separadores centrífugos 5 a 1000 Cámaras sedimentación de 10 a 10000 .05 a 90 Lavadores de gases 0. siempre que la resistividad eléctrica de las partículas no sea demasiado alta. haciendo posible la separación de partículas de un tamaño del orden de 0.01 micras. se va haciendo mayor. Conforme pasa el gas. Filtros industriales El sistema de filtros consiste en hacer pasar una corriente de gases cargados con partículas de polvo a través de un medio poroso donde queda atrapado el polvo.01 a 90 Torres empacadas 0. ya que pueden tratar grandes volúmenes de gases con altas concentraciones de polvo. aumentando la resistencia al flujo y la pérdida de carga. Los precipitadores más utilizados a escala industrial son los de diseño de etapa única. Página 22 Tecnologías para la depuración de gases contaminantes: Combustión en lecho fluidizado La energía eléctrica se produce en centrales térmicas y la mayoría de ellas queman carbón como combustible. como caliza o dolomía. lo que afecta sobre todo a las centrales térmicas. se consigue una alta eficiencia. la elección de la tecnología de desulfuración de los gases de combustión es de la máxima importancia en una central térmica. En estos equipos. Para el control de las emisiones de NOx se utilizan técnicas que pueden agruparse en dos tipos . La principal ventaja de esta nueva tecnología es la posibilidad de reducir en el propio proceso de combustión el dióxido de azufre formado a partir del contenido de azufre del combustible. sin la necesidad de utilizar equipos adicionales de desulfuración. Se consigue un alto grado de desulfuración. por lo que se han desarrollado ‘Tecnologías de uso limpio del carbón’. el SO 2 de los gases de chimenea se convierten en azufre puro. en el que se convierte el SO 2 de los gases de chimenea en yeso. se consigue un incremento en el rendimiento del proceso de producción de energía eléctrica. Otro tipo de proceso de desulfuración de los gases de chimenea es la tecnología de la caliza húmeda. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. emitidos a la atmósfera. Es posible quemar carbones con alto contenido en azufre consiguiendo nivelesde emisión de SO2 por debajo de los límites impuestos por la legislación ambiental. debido a la alta superficie de contacto entre gas y líquido. pueden ocasionar daños al ecosistema y son muy agresivos por su carácter ácido. por ello es necesario controlar las emisiones de estos gases a partir de una serie de tratamiento para la eliminación tanto de los NOx . Reducción de los NOX con NH3: La creciente contaminación por los NOx (NO y NO 2) ha decidido a las naciones más avanzadas industrialmente a limitar las emisiones por focos emisores fijos. utilizando aire como comburente. Se consiguen rendimientos de hasta un 98%.Act. Otra nueva tecnología sería un proceso biológico de desulfuración de gas de chimenea. Debido a las bajas temperaturas de combustión (860ºC) se puede añadir al lecho un material absorbente barato. produce gases que contienen óxidos de nitrógeno (NOx ) y óxidos de azufre (SO 2). La eliminación de SOx de los gases de combustión puede llevarse a cabo mediante la utilización de absorbedores húmedos (columnas de relleno o de platos) en los que se transfiere el contaminante de la fase gas a la fase acuosa. Por ello. como del SO2. mediante el cual al final del proceso. 6. Este rendimiento se consigue por la expansión de los gases de combustión en una turbina de gas que se integra en un ciclo combinado con la turbina de vapor. Estos gases. Depuración de los gases de chimenea La producción de energía eléctrica por combustión a altas temperaturas de combustibles fósiles. lo cual genera muchos problemas ambientales. Desulfuración de los gases de combustión: La legislación medioambiental ha endurecido los límites de emisión de SO 2 de las grandes instalaciones de combustión en la Unión Europea. que permite fijar el azufre del combustible en el proceso de combustión. De esta forma se ha llegado a la tecnología de combustión en lecho fluido que además de lograr buenos parámetros medioambientales. Este método se basa en reducir los NOx para la obtención de nitrógeno y agua como productos finales. La fina película de TiO2 es poco perceptible mediante espectroscopia infrarroja (FTIRATR) debido a su espesor d tamaño nanométrico. Además. y se ha optimizado la fijación del foto catalizador para un recubrimiento homogéneo. mediante la disminución de la temperatura de combustión.ambientum. pueden efectuarse en húmedo o en seco.pdf Material extraido de la web http://www. al poder aprovechas la luz solar como fuente de radiación UV permite una reducción significativa de costos energéticos y de operación. Los semiconductores más adecuados para su empleo como foto catalizadores con aprovechamiento de la luz solar son los que tienen una banda de energía comparable a la de los fotones de luz visible o en su defecto luz ultravioleta A (Eg<3. Página 23 principales: Técnicas de control de la combustión. EL objetivo de ese trabajo de tesis doctoral es el estudio de polímeros orgánicos comerciales como soporte para el TiO2 en fotocatálisis heterogénea y su ensayo para la eliminación de tricloroetileno en el aire. a su vez.5 eV) siendo el más empleado el dióxido de titanio.com/documents/temas/74/temas.miliarium. en presencia de un catalizador apropiado.ehu. por su elevada eficacia y selectividad. . 6. se han evaluado sus propiedades ópticas y su resistencia a la foto degradación. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. Para ello.es/iawfemaf/archivos/materia/industrial/libro-13a. es la reducción selectiva de los NOx. http://www.com/prontuario/MedioAmbiente/Atmosfera/TecnoDescontaminaci onAire.Act. denominadas “primarias” por las que se actúa sobre el quemador o sobre la cámara de combustión. duradero y con elevada actividad foto catalítica en diversas condiciones de operación.htm Web "Ingeniería de la reacción química" de la Universidad del País Vasco. la más utilizada. Fuentes: "Ambientum" http://www.sc. utilizando como agente reductor amoníaco o urea. para reducir la formación de NOx en caldera. Lo que se pretende es la eliminación de una multitud de compuestos orgánicos e inorgánicos que se ha revelado como una tecnología efectiva para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles clorados como el tricloroetileno.htm Articulo 2: Inmovilización del TiO2 sobre polímetros transparentes en el UV-A para la eliminación foto catalítica de tricloroetileno en el aire. Técnicas de tratamiento de los gases de combustión o también denominadas “secundarias” que. Entre las técnicas de tratamiento en seco de los gases de combustión. etc. lo que se traduce en una mayor reactividad para su aplicación en campos como adsorción o catálisis. propiedades ópticas. Página 24 Esta es una aplicación de la nano tecnología y la física de los semiconductores para aportar al mejoramiento del medio ambiente y la reducción de costos lo cual también ayuda al desempeño medioambiental. temperatura de fusión. Sin embargo. Este efecto no entran en juego al pasar de micro a macro dimensiones.es/14911/1/ROSA_MARIA_CAMARA_HURTADO. algunos autores restringen su tamaño de 1 a 100 nm. Disponible en: http://oa. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores.2 nanómetros). se convierte en dominante cuando el rango de tamaño nanómetro es alcanzado. una definición lógica situaría la nanoescala entre la microescala (1 micrómetro) y la escala atómica/molecular (alrededor de 0.) respecto a los materiales a escala micro o macroscópicas.pdf Articulo 3: NANOMATERIALES Son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que una décima de Micrómetro A pesar del hecho de que no hay consenso sobre el tamaño mínimo o máximo de un nanomaterial.upm. Algunas de estas propiedades se relacionan directamente con las interacciones superficiales entre nanopartículas (dureza o temperatura de fusión) pero las propiedades electrónicas están controladas por los denominados "efectos de confinamiento cuántico". La nanomecánica estudia las propiedades mecánicas de estos materiales. Otra ventaja significativa de los nanomateriales reside en la capacidad de modificar sus propiedades fundamentales (tales como magnetización. LA NANOTECNOLOGÍA . Su actividad catalítica revela nuevas propiedades en la interacción con los biomateriales. 6.Act. CONCEPTOS FUNDAMENTALES Un aspecto singular de los nanomateriales es que presentan una superficie muy elevada respecto a su volumen. PREOCUPACIONES RELACIONADAS CON EL TAMAÑO Otra preocupación es que el volumen de un objeto sufre decrementos en un orden igual a la tercera potencia de sus dimensiones lineales. la nanotecnología es la síntesis y aplicación de las ideas de la ciencia y la ingeniería hacia la comprensión y producción de nuevos materiales y dispositivos. Sin embargo. el logro de nanoporosidad uniforme y aplicaciones similares. . Estos productos suelen hacer uso copioso de las propiedades físicas asociadas a pequeña escala. 6. mientras que la fricción entre sus rodamientos y piñones es proporcional a su área. aislantes se convierten en conductores (silicio). Esta dinámica de reciprocidad de ideas y conceptos contribuye a la comprensión moderna del campo. que es químicamente inerte a las escalas normales. Materiales reducidos a nanoescala pueden repentinamente mostrar propiedades muy diferentes en comparación con las que presentan en una exposición a macroescala. Además. también llamadas nanopartículas) son potencialmente importantes en cerámica. algunos dispersantes como citrato amónico (acuosa) y imidazoline o oleyl alcohol (no acuoso) son prometedores para los aditivos deaglomeración. Por ejemplo la potencia de un taladro es proporcional a su volumen. Gran parte de la fascinación con la nanotecnología se deriva de estos singulares cuántica y los fenómenos de superficie que en cuestión exhibe la nanoescala. En términos generales. pero el área de su superficie solo sufre un decremento igual a la segunda potencia. su potencia es suficiente para vencer sin problemas cualquier fricción. La fuerte tendencia de las pequeñas partículas para formar macizos ( "aglomerados") es un grave problema tecnológico que impide dichas solicitudes. Materiales como el oro. sustancias opacas llegan a ser transparente (cobre). Página 25 Puede ser pensada como extensiones de las disciplinas tradicionales hacia la consideración explícita de estas propiedades. las disciplinas tradicionales pueden ser re-interpretarse como aplicaciones específicas de la nanotecnología. Este principio tan sutil como inevitable tiene implicaciones de gran importancia. metalurgia de polvos. lo que permite aplicaciones únicas. sólidos se convierten en líquidos a temperatura ambiente (oro). puede servir como un potente químico catalizador en nanoescalas. Por ejemplo. Nanométricas partículas de polvo (a unos cuantos nanómetros de diámetro. materiales inertes se conviertan en catalizadores (platino). para un taladro de tamaño normal. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores.Act. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. circuitos electrónicos integrados se pueden hacer funcionar. sin embargo. Estas máquinas. Esto podría hacer cualquier tipo de "micro fábrica" poco práctica: aunque brazos robóticos y las manos podría ser reducido. las fibras musculares. desarrollar el movimiento resultante de la exagerada arrastre o laminar las fuerzas (las fuerzas de fricción paralelas a la superficie) presentes en las microempresas y las dimensiones nanométricas. cualquier cosa a recoger tenderán a ser imposible de poner. cilios. Este taladro microscópico tiene una potencia por unidad de fricción 1000 veces menor a la del taladro original. la utilización de dichos dispositivos se encuentra con curiosidades limitado el mundo real. y los motores rotativos en ambientes acuosos. la mecánica de los cuales están dominados por las fuerzas de rozamiento normal (las fuerzas de rozamiento perpendicular a la superficie) para la propulsión. Todas estas cuestiones han escalado a tener en cuenta al evaluar cualquier tipo de nanotecnología. Así. . mientras se puede ver microfotografías de silicio delicadamente grabada. Página 26 Sin embargo si reducimos su escala en un factor de 1000. la misma tecnología no puede utilizarse para hacer funcional los dispositivos mecánicos en miniatura: la fricción supera la potencia disponible a escalas tan pequeñas. las fuerzas deben ser consideradas. Lo anterior se dice. flagelos. Es por ello que. Aumenta la tensión superficial de la misma manera. A diferencia de un remo. evolución molecular se ha traducido en trabajo cilios. Si la proporción original entre fricción y potencia era de 1% significa que el taladro pequeño tendrá dicha proporción en una escala de 10 a 1 (fricción y potencia).Act. Para desarrollar "máquinas" significativas en nanoescala. remo o hélice. por lo tanto el taladro es inutil. mientras que en las superpotencias en miniatura. aprovechar el aumento de las fuerzas de rozamiento encontrados en micro o nanoescala. etc. causando que muy pequeños objetos tiendan a estar pegados. Nos enfrentamos con el desarrollo y diseño de nanomáquinas en lugar de la simple reproducción de macroscópicas. todos en la nanoescala. 6. mientras que la fricción se reduce "únicamente" en un factor de <math>1000^2</math> (equivalente a un millón). su poder se reduce en una cantidad proporcional a <math>1000^3</math> (un factor del orden de miles de millones). por ejemplo en el movimiento espejos y persianas. fullerenos fueron objeto de estudio para su posible uso medicinal: vinculante antibióticos específicos a la estructura para orientar las bacterias resistentes. . De DFT y TDDFT métodos se puede obtener IR. semiconductores. El resultado de carbono arco de plasma entre los electrodos se enfría en los residuos de hollín que muchos fullerenos pueden ser aislados. Página 27 MATERIALES UTILIZADOS EN NANOTECNOLOGÍA Materiales a que se refiere como "nanomateriales" en general se dividen en dos categorías: fullerenos. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. 6. óxidos. Las nanopartículas se han utilizado como puntos cuánticos y como catalizadores químicos. NANOPARTÍCULAS Las nanopartículas o nanocristales de los metales. eléctricos. En abril de 2003. las propiedades químicas y físicas de los fullerenos han sido un tema candente en el ámbito de la investigación y el desarrollo. Los resultados de dichos cálculos se pueden comparar con los resultados experimentales.Act. también conocida como la buckyball. Durante los últimos diez años. es el miembro más pequeño de la familia de los fullerenos. Buckminsterfullereno (Buckminsterfullerene) C60. Hay muchos cálculos que se han realizado utilizando ab-initio Quantum métodos aplicados a fullerenos. son de interés para sus mecánicos. . ópticos. magnéticos. y nanopartículas inorgánicas. resistencia al calor y la superconductividad son algunas de las más estudiadas en gran medida las propiedades. En octubre de 2005 número de Química y Biología contiene un artículo que describe el uso de fullerenos como luz activados los agentes antimicrobianos. químicos y otras propiedades. Estos incluyen los nanotubos de carbono que son de interés debido a su resistencia mecánica y sus propiedades eléctricas. Los fullerenos son una clase de alótropos de carbono los cuales son conceptualmente hojas de grafito enrolladas en tubos o esferas. En el campo de la nanotecnología. Un método común utilizado para producir fullerenos es enviar una gran corriente entre dos electrodos de grafito cerca en una atmósfera inerte. e incluso algunas objetivo las células del cáncer como el melanoma. Raman y UV espectros. y es probable que sigan siendo durante mucho tiempo. con lo que son inútiles para la memoria de almacenamiento. 6. Materiales ferroeléctricos de menos de 10 nm puede cambiar su dirección magnetización temperatura ambiente utilizando energía térmica. Esta teoría no afecta a la densidad del producto final. Las nanopartículas tienen a menudo inesperadas propiedades visibles porque son lo suficientemente pequeños para limitar sus electrones y producir efectos cuánticos. a lo largo de escalas de tiempo más corto que para las partículas más grandes. la flexión de grueso del cobre (alambre. Por ejemplo. resonancia de plasmones superficiales en algunas partículas metálicas y Superparamagnetismo en materiales magnéticos. independientemente de su tamaño. Página 28 Las nanopartículas son de gran interés científico ya que son efectivamente un puente entre materiales a granel y de la Energía Atómica o estructuras moleculares. Tamaño dependen de las propiedades se observan como confinamiento cuántico en semiconductores partículas. etc) se produce con el movimiento de los átomos de cobre / agrupaciones más o menos en la escala de 50 nm. con este no suele ser el caso. Un material a granel debe tener propiedades físicas constantes. Por ejemplo el oro nanopartículas aparecen de color rojo profundo a negro en la solución. . pero a escala nanométrica. Suspensiones de las nanopartículas son posibles debido a la interacción de las partículas superficiales con el disolvente es lo suficientemente fuerte como para superar las diferencias en la densidad. El cambio en las propiedades no es siempre deseable. Las nanopartículas presentan una serie de propiedades especiales en relación con el material a granel. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. a pesar de las dificultades de flujo y la tendencia de las nanopartículas de aglomerado de complicaciones. que suele dar lugar a un hundimiento.Act. ya sea material o flotando en un líquido. especialmente a temperaturas elevadas. Esto proporciona una enorme fuerza impulsora para la difusión. La superficie efectos de las nanopartículas también reduce la incipiente temperatura de fusión. Las nanopartículas tienen una gran superficie proporción al volumen. Las nanopartículas de Cobre de menos de 50 nm se consideran super materiales duros que no muestren la misma maleabilidad y ductilidad a granel como el cobre macroscópico. cinta. Aglomerados puede tener lugar a temperaturas más bajas. 6. el viento. el sol. Durante años hemos estado utilizando fuentes como la madera. PURIFICACIÓN DEL AGUA Purificación del agua: La idea/concepto de tener tierra/gérmenes/contaminación del agua que fluye libremente en todo el entorno. el agua.Act. Muchos otros fenómenos conducen a partir de este concepto de purificación de agua. biorreactores. EJEMPLOS                     Biofiltración Biorreactor Tecnología de la Biosfera Biorremediación Desalinización Máquina eléctrica de doble alimentación Conservación de la energía Módulos de ahorro de energía Los vehículos eléctricos Energía de las olas Green computing Hidroelectricidad La energía eólica Turbina de viento De células de combustible de hidrógeno Conversión de energía térmica oceánica La energía solar Fotovoltaica Despolimerización térmica Compostaje WC RECICLAJE LA ENERGÍA RENOVABLE La energía renovable es la energía que se puede llenar fácilmente. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. etc El desarrollo sostenible es el núcleo de las tecnologías ambientales. La energía que puede ser producida por objetos naturales como la madera. etc de medios para producir energía. etc se considera que es renovable. el sol. El término también se utiliza para describir las tecnologías de generación de energía sostenible como la fotovoltaica. y para frenar los efectos negativos de la intervención humana. la vigilancia del medio ambiente y de los dispositivos electrónicos para monitorear. PURIFICACIÓN DE AIRE . modelar y conservar el medio ambiente y los recursos naturales. química verde. Las tecnologías ambientales a largo plazo también se utiliza para describir una clase de dispositivos electrónicos que pueden promover la gestión sostenible de los recursos. turbinas de viento. y varias campañas y activistas se han organizado en todo el mundo para ayudar a purificar el agua. Página 29 LA TECNOLOGÍA AMBIENTAL Tecnología verde o tecnología limpia es la aplicación de una o más de las ciencias ambientales. La contaminación del agua es el principal enemigo de este concepto. Eficiente de la energía eléctrica avanzada tecnología de motor que son rentables para fomentar su aplicación. ya que purifican el agua por los niveles de su contaminación. Al ajustar el calor basado en el pronóstico del tiempo. EGAIN PRONÓSTICO EGain predicción es un método que utiliza la tecnología de predicción para predecir el impacto futuro del tiempo en un edificio. 6. El agua más contaminado que no sirve para nada. la energía solar y vehículos de combustible alternativo. . el consumo. y el agua menos contaminada se suministra a los lugares donde se utiliza agua affluently. Todo ello puede conducir a varios otros conceptos de protección del medio ambiente. como la digestión anaeróbica producen energía renovable a partir de materiales de desecho. Sansevieria trifasciata y Epipremnum aureum. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA La conservación de energía es la utilización de dispositivos que requieren cantidades más pequeñas de energía con el fin de reducir el consumo de electricidad. lo que reduce el consumo energético y la emisión de gases de efecto invernadero.Act. Esto incluye el uso de gasolina sin plomo. etc REMEDIACIÓN AMBIENTAL Remediación ambiental es la eliminación de contaminantes o contaminantes para la protección general del medio ambiente. así como la generación de energía limpia. Puesto que el uso industrial de la energía representa el 51% de todo el mundo el uso de la mejora de la eficiencia energética de energía en este campo es una prioridad para las empresas de tecnología medioambiental en todo el mundo. incluyendo plug-in de vehículos híbridos eléctricos e híbridos. y el movimiento mayor. Tratamientos de aguas negras son muy importantes. La reducción global de gases de efecto invernadero depende de la adopción de tecnologías de conservación de energía a nivel industrial. Los mejores ejemplos son: Dypsis lutescens. el sistema elimina el uso redundante de calor. Algunas tecnologías. Esto se logra por diversos químicos. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Tratamiento de aguas residuales es conceptualmente similar a la purificación del agua. la reutilización. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. la sostenibilidad. Página 30 Depuración del aire: las plantas verdes básicos y comunes que se puede cultivar en el interior para mantener el aire fresco. eliminación y tratamiento de residuos sólidos que se emprende por el gobierno o las fuerzas vivas de una ciudad/pueblo. GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS Gestión de residuos sólidos es la purificación. Reducir el uso de energía eléctrica provoca menos combustibles fósiles que se queman para proporcionar la electricidad. Energía alternativa y limpia Principios: Verde sindicalismo Sostenibilidad Diseño sostenible Ingeniería sostenible Los científicos continúan la búsqueda de alternativas de energía limpia a nuestros métodos actuales de producción de energía. biológicos. porque todas las plantas eliminan CO2 y lo convierten en oxígeno. Cursos de tecnología ambiental orientada hacia la producción de graduados electrónicos. TEMA 4. . Tipos de nanomateriales • Materiales cerámicos. • Materiales para los laser. NANOMATERIALES O MATERIALES SUPER RESISTENTES. 6. • Materiales magnéticos. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. Articulo 1: Nanotecnología Se le entiende como el análisis. aparatos y sistemas a través del control de la materia a nano escala. • Energía y movimiento. Química ambiental. Estos premios pueden centrarse en los procesos mineros. EDUCACIÓN Cursos dirigidos a desarrollar los graduados con habilidades específicas en los sistemas ambientales o tecnología ambiental son cada vez más común y se dividen en tres clases tías: Cursos de Sistemas Ambientales orientados hacia un enfoque de ingeniería civil en la que las estructuras y el paisaje son construidos para mezclarse con o proteger el medio ambiente Ingeniería Ambiental o. Greasestock es un evento que se celebra anualmente en Yorktown Heights. • Nanomateriales. síntesis. si la electricidad se genera con combustibles fósiles. contaminantes y comúnmente cubrir también los procesos bioquímicos. Nueva York. medir. Página 31 tales como la sin escobillas de rotor bobinado doblemente alimentado máquina eléctrica y el módulo de ahorro de energía. • Polímeros avanzados. química sostenible o cursos de ingeniería química ambiental orientada hacia la comprensión de los efectos de las sustancias químicas en el medio ambiente. diseño. que es uno de los mayores exponentes de la tecnología del medio ambiente en los Estados Unidos. incluyendo el control y la gestión de la generación de energía a partir de fuentes renovables y el desarrollo de nuevas tecnologías de generación de energía. • La radiación sincotrónica. así como el aprovechamiento de fenómenos y propiedades de la materia a ese nivel. • Biomateriales. manipulación y aplicación de materiales.Act. puede reducir la cantidad de dióxido de carbono y dióxido de azufre que de otro modo sería introducido a la atmósfera. • Nuevos materiales metálicos. el modelo y el impacto ambiental de control. eléctricos o electrotecnia capaces de desarrollar dispositivos y artefactos capaces de monitorear. los huecos disminuyen. 6. el calor. el trabajo realizado tiene que ver con la las nano-partículas aplicadas al campo de la resistencia mecánica en la disciplina de la Ingeniería Civil. entre otras propiedades. según la finalidad final que queramos del hormigón. quedando rellenos por las nano partículas.Act. . como: la inclusión de nanopartículas para reforzar materiales. • Uso de naotubos de carbón para remover plomo en agua. • Nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 y nanotu bos de carbono actuando con contaminantes (orgánicos e inorgánicos) en agua con fines de adsorción y agregación. y dando estructuras muy compactas. el resumen básico es el siguiente: El producto final obtenido posee unas características mecánicas y de durabilidad notablemente mejores que las de un hormigón convencional de obra civil. Un material muy denso tiene menos huecos por los que los agentes agresivos puedan introducirse y afectar a la vida final del material. • Empleo de hierro a nanoescala para adsorción y des trucción de contaminantes orgánicos en agua. Por tanto podríamos definir “Las Nano partículas” aplicado al campo de la ingeniería civil como: “Partículas con unas dimensiones de 10-9 m capaz de reaccionar con el cemento anhidro y formar compuestos hidratados capaces de crear microestructuras más densas y menos porosas que las de un mortero convencional”. se comportan de manera diferente que en los mismos elementos a mayor escala. la reactividad. Para comprender el potencial de esta tecnología es clave saber que las propiedades físicas y químicas de la materia cambian a escala nanométrica. Además al introducir partículas de muy pequeño tamaño. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. y ensayos respecto a otros metales. • Uso de dióxido de titanio en la purificación de agua y aire. Articulo 2: Trabajo de tesis para obtención del título de maestría. Una microestructura más porosa está directamente relacionado con la durabilidad y la resistencia de un material. lo cual se debe a efectos cuánticos. La adición de nano partículas específicas da propiedades mejoradas específicas. la elasticidad. Se utiliza para generar nuevas propiedades y usos. Aplicaciones útiles en el medio ambiente • Membranas mejoradas en porosidad. la resistencia. la mejora de propiedades de materiales diseñados para trabajar en condiciones extremas. morfología y superficie para el tratamiento de agua. Página 32 Conceptos adicionales y usos La nanociencia y la nanotecnología son nuevas herramientas para la investigación. la investigación para detectar y neutralizar la presencia de microorganismos o compuestos químicos adversos. • Muro biológicamente activo de nanotubos de carbón. Con esto se quiere decir que si somos capaces de conocer las proporción exacta de las nano partículas al añadirse al cemento podemos obtener un hormigón con unas características determinadas. La conductividad eléctrica. la innovación y el desarrollo a partir del control de la estructu ra fundamental y el comportamiento de la materia a nivel atómico. Fue aprobada la red temática"Jose roberto Leite " de Divulgación y Formación en Nanotecnología ( NANODYF ). pero no sólo eso. EDUCACIÓN Y DIVULGACIÓN DE LA NANOCIENCIA.mx/pdfs/mundonano7.pdf Articulo 2: Situación de la divulgación y la formación en nanociencia y nanotecnología en . • Crear un marco cooperativo de trabajo que permita que en un futuro puedan surgir nuevas actividades a manera de acciones de coordinación de proyectos. que en la actualidad cuenta con 10 grupos de 14 paises Iberoamericanos ( España. o cualesquiera otras actividades relacionadas con la I+D+i una vez alcanzada y desarrollada una nanoeducación de dimensión pública. Peru. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. perteneciente al Área Temática 6 de Ciencia y Sociedad. Portugal.upm. Articulo 1: Educación y divulgación de la Nanociencia El pasado año 2010. Venezuela.es/10472/ Articulo 3: Articulo 4: Articulo 5: TEMA 5. Mexico. surge como un intento de responder a las preguntas que se han planteado al final del párrafo anterior. 6. Esta red. Argentina y Chile ). Documento extraido de la web http://www. en la Asamblea General del programa iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el desarrollo ( CITED ). nuevas redes temáticas en temas de interés para la región.unam. Página 33 Trabajo disponible en: http://oa. Cuba.Act. los objetivos generales de la red NANODYF en la region iberoamericana son bastante ambiciosos: • Considerar la aportación del conocimiento e investigación científica en nanotecnología a la gran masa de receptores de sus avances a través de una nanoeducación de dimensión pública. • Analizar la interacción del conocimiento científico en nanotecnología con otros saberes y formas de conocimiento. maximizando los valores y capacidades de ésta para transformar el mundo mediante un diálogo productivo y positivo con otras formas de racionalidad y producción de conocimiento. Colombia. Brasil.mundonano. CYTED. España. además de productos que indican tener un valor agregado nanotecnológico: cremas faciales. ¿Y en qué se suele pensar al escuchar la palabra nano? Generalmente en algo muy pequeño. divulgación y formación en nanotecnología. impacto social. dispositivos electrónicos e inclusive en medicina y alimentos. Cada vez son más los y las costarricenses que escuchan y se familiarizan con palabras como nanotecnología.Act.es/scholar?hl=es&q=Educaci%C3%B3n+y+divulgaci %C3%B3n+de+la+Nanociencia&btnG=&lr= Articulo 3: DIVULGACIÓN DE NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA El prefijo NANO ya es conocido por gran parte de la población en diversas partes del mundo y Costa Rica no es la excepción. NANODYF. perteneciente al Área 6 de Ciencia y Sociedad del Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. profesionales e inclusive a nuestros dirigentes. Cuba. Los países avanzados no sólo invierten en infraestructuras y formación de los especialistas que trabajarán en empresas y centros de investigación. ¿qué se está haciendo en el contexto de la «nanoeducación» y «nanodivulgación» en los países de Iberoamérica? ¿Cómo se están preparando nuestras sociedades ante este cambio de paradigma? ¿Tenemos estrategias bien definidas en cada uno de los países? ¿Qué podemos aprender unos de otros? En las páginas a continuación se presenta una instantánea de qué se ha hecho y qué se está haciendo en divulgación y formación en nanotecnología en Argentina. del 30 de marzo al 1 de abril del 2011. sino que también están preparando a la sociedad para el impacto que representa este cambio. Chile. nanotecnología. Estos informes nacionales se enmarcan entre los objetivos y tareas de la Red Temática “José Roberto Leite” de Divulgación y Formación en Nanotecnología. que no se puede ver y por lo tanto desconocido. jóvenes. Portugal y Venezuela. Brasil. Palabras clave: nanociencia. México. profesores y profesoras. . niños. padres y madres de familia. nanotubos. nanomáquinas. Página 34 Iberoamerica Resumen: La nanotecnología no es una moda pasajera. Disponible en: http://scholar. es el paradigma que permitirá alcanzar altas cotas de desarrollo a los países capaces de incorporarlos en sus sistemas productivo y educativo. Perú. y se proponen algunas estrategias para promover estos importantes temas entre la sociedad. 6. celebrada en Madrid.google. política científica. Sin embargo. Colombia. a los maestros y maestras. y son el resultado de las primeras acciones devenidas de la primera Reunión de Coordinación de la Red NANODYF. Esta tendencia denota la importancia de informar a la población en general. El fomento de estos procesos de asimilación de contenidos de la nanotecnología involucra actuaciones en el ámbito de la divulgación y de la formación reglada en escuelas. energía y medio ambiente. Y ahora también. además de incentivar el estudio de la ciencia y la tecnología desde temprana edad escolar empleando herramientas aplicadas en otros países con éxito. Por parte de Costa Rica. desarrollo y caracterización de nanoestructuras. colegios y universidades. España. LANOTEC expuso la estrategia "Nanoprofesor" que consiste en llevar a las aulas de educación secundaria talleres teórico-prácticos con el fin de familiarizar al estudiante con los elementos fundamentales de la nanotecnología y sus diversas aplicaciones: agua. en la difusión de estas nuevas tecnologías. La página web de la red es www. Colombia. presentaciones. Por lo tanto. Página 35 Latino América no se ha quedado atrás en investigación nanocientífica-tecnológica. agricultura.nanodyf. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. México. 6.org y la misma tiene como uno de sus principales objetivos considerar la aportación del conocimiento e investigación científica en Nanotecnología a la gran masa de receptores de sus avances a través de una "nanoeducación" de dimensión pública. el país se beneficia al adquirir herramientas como libros. el Laboratorio Nacional de Nanotecnología (LANOTEC) representa a Costa Rica en la Red Temática "José Roberto Leite" dedivulgación y formación en nanotecnología (NANODYF) perteneciente al área de ciencia y sociedad del Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el desarrollo CYTED. salud. Cuba. NANOANTIOQUIA 2013 en julio del presente año durante la Semana de Nanociencia y Nanotecnología en la Universidad de Antioquia en Medellín. nutrición. En esta red participan grupos representantes de Argentina. además ideas compartidas para ejecutar los objetivos de red. Venezuela y Costa Rica. junto con el Segundo Taller de Materiales Nanoestructurados. grupos interdisciplinarios han venido trabajando desde hace unos años en el estudio. con el objetivo de integrarse al esfuerzo que se realiza a nivel latinoamericano en difusión científica. Chile. . EEn este tipo de congresos y reuniones. Colombia. Perú.Act. y estuvo presente en el Segundo Simposio Iberoamericano de Divulgación y Formación en Nanotecnología NANODYF 2013. lo que crea una barrera para realizar este tipo de interesantes ejercicios. Página 36 CONCLUSIÓN 1. revistas y libros reconocidos y relacionados al mundo científico y de la tecnología. la nanotecnología. nanociencia. pero muchas más áreas de aplicación de los semiconductores. 2. 6. entenderlo y clasificarlo demanda un gran trabajo. encontrar lo que se busca. dedicación y esfuerzo. 3. Lo anterior nos lleva a concluir acerca de la gran cantidad de desarrollos que están en camino de ponerse al servicio de la humanidad. se debe cancelar algún valor monetario.Al hacer una comparación entre la producción de artículos. 4.Se encuentran muchos artículos científicos o de aplicación de la tecnología reconocidos sobre los últimos desarrollos respecto de la misma. pero.Existe una vasta información respecto de los temas propuestos en la guía y existen muchas. etc. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores.A pesar de toda la información que existe. se puede dimensionar en algo la distancia tan abismal que se presenta en estos campos entre los países sub-desarrollados y los desarrollados. esperamos que sea para el bien de la misma y no para lo contrario como ha ocurrido en algunos pasajes de su historia.Act. regularmente para acceder a ellos. . Las Normas APA. 1 “Resumen de Sobre los Documentos Consultados y Relacionados” del presente documento. Consejería Académica.D. Trabajo Colaborativo 1 Física de Semiconductores. R. . CEAD Palmira. UNAD.net/SelenitaZul/normas-apaactualizadas-consejeria-academicaceadpalmira2012.Act. VELASCO. Página 37 BIBLIOGRAFIA El material consultado y extraído se encuentra resumido en la tabla No. 30-Ene-2013.. Disponible en: http://www.slideshare. 6.