dilluns, 1 de maig del 2017

La nanotecnologia

La nanotecnologia


El progrés tan impressionant que ha tingut l'electrònica ha estat causa de la possibilitat d'aconseguir dispositius cada vegada més diminuts, el que permès fabricar circuits molt complexos d'una mida raonable.

Quan es fabriquen objectes de grandària de l'ordre del nanòmetre comencen a mostrar-se els efectes quàntics i les seues propietats canvien substancialment, de vegades això és un avantatge i en altres un desavantatge.


El començament

Encara que l'origen de la nanotecnologia pot fixar-se en la invenció del microscopi d'efecte túnel (STM) per Binning i Rohrer el 1981 ja en l'antiguitat es donava color a vidres amb la inclusió de partícules de grandària nanomètrica que interaccionaven amb la llum.

El microscopi d'efecte túnel consistia en una punta metàl·lica acabada en un o pocs àtoms i que mitjançant un sistema de control es mantenia a una alçada estable sobre una superfície mentre la recorre en escombrats successius. Les variacions de distància de la punta a la superfície es detecten observant els canvis en la intensitat de corrent entre la punta i la superfície a causa de l'efecte túnel i que varia exponencialment amb la distància. Dibuixant mitjançant un ordinador el senyal que s'ha enviat a la punta per mantenir la distància constant podem obtenir un gràfic de la superfície. Aquest microscopi permet observar els àtoms individuals.

Els microscopis de força atòmica desenvolupats posteriorment permetien a més observar superfícies que no eren conductores, cosa que els feien més versàtils.

Amb aquests microscopis més es podien desplaçar àtoms sobre la superfície per a escriure textos o fabricar dispositius.

Mètodes de fabricació

En l'actualitat els mètodes de fabricació es poden dividir entre els de baix a dalt i els de dalt a baix.

Els mètodes de baix a dalt pretenen formar estructures més grans a partir de blocs més petits. Entre aquestes tècniques tenim les que utilitzen molècules d'ADN per produir altres amb una disposició concreta, l'tècniques de autoensamblatge que aconsegueixen que diversos components de molècula única s'unisquen en configuracions prefixades i els microscopis de força atòmica que aconsegueixen dipositar substàncies sobre una superfície seguint un patró desitjat.

Les tècniques de dalt a baix creen dispositius petits utilitzant altres més grans per dirigir el seu muntatge. Els processos de fotolitografia emprats en la fabricació de circuits integrats ja fa temps que aconsegueixen mides prou petits per a ser considerats nanotecnologia. Amb aquestes tècniques s'aconsegueixen també fabricar dispositius nanoelectromecanics o nanomàquines i no només electrònics. Amb dolls de ions focalitzats s'aconsegueixen dipositar o remoure substàncies a escales nanomètriques.

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada