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quarta-feira, 24 de agosto de 2011

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               Nanociência e Nanotecnologia:
Tecnologias fundamentais




1. Introdução
     Atualmente, os conceitos de nanociência e nanotecnologia estão diretamente relacionados com a criação de materiais úteis, dispositivos e sistemas através de um controle de componentes em nanoescala com os objectivos de explorar as novas propriedades e fenômenos emergem neste nível.
    O desenvolvimento e produção de artefatos cujas funções
acompanhamento é crucial dimensão inferior a 100
nanômetros (1 nanômetro, nm, equivalente a 10-9
metros) per-Mitire obter materiais com grande precisão em
composição e propriedades. Esses novos materiais
estruturas poderiam oferecer resistência, sem pre-
cedentes e computadores extremamente compactos
poderosos. Da mesma forma, a Nanociência e Nanotecnologia poderia levar a métodos revolucionários de fabricação objetos átomo por átomo eo uso de cirurgia na
célula.
    Agora é tão difícil de distinguir estritamente entre a pesquisa básica, aplicada e desenvolvimentos tecnológicos em ciência e tecnologia, escala nanométrica tornou-se internacional .
   Nanotecnologia no prazo abranger tanto a Ciência
como a tecnologia em escala nanométrica.
   As raízes da nanotecnologia pode ser rastreada para 29
Dezembro de 1959, quando o físico americano Richard
Feynman deu uma palestra para o físico americano
Sociedade intitulada "Há muito espaço na parte inferior."        

   Naquela conferência, Feynman discutiu os benefícios que
significaria para a sociedade que fomos capazes,manuseio do produto e dispositivos fabricação com um precisão.
 Comissão de uns poucos átomos, o que corresponde a uma dimensão Comissão de 1 nm ou menos. Mas foi em 1974 quando o especialista japonês cunhou o ter-Taniguchi
"nanotecnologia" minoria em conexão com a fabricação de
produtos através de métodos mecanizados. Taniguchi
mostrou como a tendência a aumentar a precisão da fabricação estava levando inexoravelmente ao ponto onde, em 2000, a usinagem de peças feitas com "normal "teria uma precisão de 1 mm, enquanto o mecanismo
"precisão" nizada seria preciso para 10 nm e
"Ultra" de até 1 nm.

  Internacionalmente, o tema da Ciência e Tecnologia
de nanoestruturas é algo que vem crescendo a cada
dia. Muitos países na América do Norte, Europa, Ásia e
América Latina, estão a realizar planos amplamente a desenvolver esta área da ciência e tecnologia nos próximos anos. Foi exposto por muitos autores que as principais aplicações de Cabeça de nanotecnologia para a microeletrônica,computação, comunicações, logística militar de saúde,ambiente humano e animal. Porque
A nanotecnologia está ao nosso redor e seus efeitos
pode ser visto em produtos de uso diário, como
computadores, cosméticos, telefones celulares, geladeiras
ou carros, este ramo da Ciência e Tecnologia
gerar profundas mudanças no comportamento
procedimentos econômicos e sociais em todo o mundo.



2. Importância da nanotecnologia
 
   Durante a evolução e desenvolvimento da nanotecnologia
foi possível demonstrar as respostas às razões pelas quais esta nova tecnologia é importante. Estas respostas estão em
seguintes razões:
.Um dos principais motivos é porque eles criam
estruturas em nanoescala pode ser controlada de propriedade atividades fundamentais dos materiais; usando estes produtos essenciais e as tecnologias têm proporcionado altas ações nunca antes alcançado. Isto pode ser ilustrado
.propriedades como magneto-resistência gigante
ou a obtenção de peças de usinagem ultraprecilo .
   Nos últimos anos têm mostrado que a organização
da substância em nanoescala é a chave para o futuro
sistemas biológicos. Nanotecnologia irá localizar
componentes e grupos de componentes internos
células e obter novos materiais utilizando o método de
auto-organização da própria natureza. Esta tenda po-
combinação de ciência dos materiais e da biotecnologia
permitir que processos inteiramente novos e indústrias.
.Outra razão pela qual a nanotecnologia é importante
é dado o fato de que os sistemas nanoestruturados
duas tais como nanopartículas e nano-altísi têm
uma relação volume / superfície (Fig. 2), com isso
ideal para uso em materiais compósitos, reações químicas, a liberação da droga controlada e armazenamento
energia.
    Finalmente, deve-se notar que as nanoestruturas são o sistemas pequenos problemas como eles podem ser usados ​​para construir dispositivos que contêm uma maior densidade de componentes em comparação com micrômetros de dispositivos  diretrizes, as interações de controle e da complexidade das nanoestruturas pode ser conseguido através de novos conceitos de dissitivos eletrônicos circuitos menores e mais rápidos,funções mais sofisticadas e um potencial grande redução CIA consumido.


3. Métodos gerais de Nanotecnologia

   Desde o seu início foi marcado pela Nanotecnologia
ser desenvolvida através de duas abordagens gerais para ambas experimentalmente e teoricamente. Estes métodos gerais caracterizam-se pela forma como eles são produzidos,
caracterizados e modelados nanomateriais. Estes métodos
dois generais são conhecidos hoje como nanotecnologia
Nanotecnologia cima para baixo e Bottom-Up.
Aqui segue uma breve descrição desses métodos
todos.

Top-down nanotecnologia

Através deste método pode se aproximar a precisão necessária gradualmente, principalmente através de refinamento de tecnologias de fabricação diferentes. A capacidade de controlar a precisão de fabrico para esses extremos é proporcionar muitos benefícios, às vezes inesperadas- além da capacidade de produzir um objeto
muito bem definidos. Procedimentos técnicos
mais utilizado para avançar de cima para baixo são:
.o mecanismo de nized ultra-precisas técnicas de litografia, tais como: Fotolia grafia, litografia por feixe de elétrons, etc. Como elemento para destacar neste procedimento é o seguinte: em 1964,Gordon Moore, da empresa dos EUA Fair-criança Semiconductor Corporation, previu que o número de tranSistores que poderiam ser fabricados em um chip dobraria a cada ano. Pela aplicação da nanotecnologia
top-down-the-art chips comerciais, como
Intel Pentium, tem uma largura de linha de cerca de
300 nm, com aproximadamente 1,5 milhões de transistores
em cada chip. Alguns dispositivos especializados, como
chip de memória de acesso aleatório dinâmico (DRAM)
que pode armazenar até 64 milhões de bits de informação
ção, com mais de 64 milhões de transistores. Nos primeiros anos do século, as larguras de linha mínima
chips comerciais cairam para 100 ou 200 nm
componentes, como chips DRAM, que poderia ser de alma
jantar mais de 1.000 milhões de bits.

Bottom-up de nanotecnologia

   O conceito de construção de um dispositivo para manipular a matéria ,montagem átomo por átomo objetos em nanoescala ou molécula para molécula (a chamada abordagem bottom-up da nanotecnologia) foi levantada pela primeira vez na já Feynman menciona na conferência, em 1959. Em todo os últimos 10 anos, este método geral tem sido popularizado por Eric Drexler, diretor do Foresight Institute, em Palo Alto, Califórnia. Drexler descrito estruturas moleculares, nanoescala mobilizados em grandes números, milhares,milhões-como robôs qual programa para montar qualquer coisa. Este teria sugerido múltiplas aplicações para estes "nanomáquinas", que poderia até mesmo entrar no corpo humano para detectar e reparar
danos às células.
     É muito conhecida Microscopia tecnologia
Força Atômica (AFM) é usado para obter imagens
atômica estruturas escala de diversos materiais. Sem
Mais esta tecnologia também pode ser usado para
recolher e substituir os átomos em uma superfície, ou push-
de um lado para outro, usando impulsos elétricos. Ex-
exemplo disso tem sido a de obter o fulerenos .
   Outra área de trabalho desta tecnologia bottom-up é
fabrição de materiais em que alguns componentes deliberadamente estruturadada para estar na área nanoescala. Estes materiais são chamados de materiais
Nanophase. Exemplos desses tipos de materiais nanoestructuRados heteroestruturas de semicondutores são nanométri-sindicatos cas consistindo de diferentes compostos semicondutores obtidos por métodos conhecidos como epitaxia de feixe molecular (MBE), Depo-
Chemical Vapor posição metalorgânicos (MOCVD), a
Deposição de vapor químico (CVD) e Epitaxy
Produtos químicos do (CBE) (Fig. 4). Em heteroestruturas
  Ao contrário do gap de semicondutores ("gap")
permite que o confinamento espacial dos portadores injetados por dopamiento, por outro lado, a diferença do índice refração entre as diversas regiões do heteroestruturas
pode ser usado para formar guias de onda ópticos. A
espessura das camadas de semicondutores que fazem com que novas e efeitos de longo alcance que está entre algumas dezenas de nanômetros até centenas deles.
   O campo de materiais Nanophase foi estendido para
incluir o estudo de propriedades eletrônicas e ópticas
de pós ultrafinos. Sabe-se que desde o tempo de
Romanos poderia ser obtido com um copo cor profunda
Partículas ultrafinas dispersos em Ruby-lo em ouro. Estas
partículas podem atingir um tamanho de até 100 nm.
  Hoje, os cientistas e tecnólogos estudam as propriedades ópticas de uma vasta gama de materiais, especialmente semicondutores, na forma de pós ultrafinos
fins de bioinformática, saúde e cosmetologia.


4. Impacto Econômico e Social das
Nanotecnologias



   Os novos conceitos da nanotecnologia são tão amplos piercing é esperado para afetar todas as
áreas de ciência e tecnologia de uma forma que ainda hoje
são imprevisíveis. Hoje, apenas um conhecimento dos pequenos e de todas as possibilidades dessa nova tecnologia
podem contribuir , razão pela qual tanto esforço é
para realizar a pesquisa, desenvolvimento e inovações futuras.
   Do ponto de vista econômico parece hoje
nanopartículas de materiais reforçados são influenciados por fazer consideravelmente nos Automotive e Aero-
passeios de barco, fazendo poços quânticos, superlattices, fios, homens ,quântica e pontos quânticos, bem como novos dispositivos ,objetivos produzidos a partir desses objetos, são renovanando Electrónica e Comunicações, a obtenção de
novas drogas nanoestruturados, novos estudos genéticos
sistemas e liberação controlada de drogas levando a
novos conceitos na obtenção de produtos farmacêuticos
farmacêuticos na saúde humana e animal em geral nas ciências da vida. A preparação de membranas seletivas,
na forma de armadilhas em nanoescala para eliminar a contaminação de doadores dará uma contribuição, muito favorável,cuidado e proteção do meio ambiente. E novos detectores químicos e biológicos, revestimento
nanoestruturados procedimentos forte e materiais, camuflagem já feita a partir de nanomateriais irá derrubar as concepções de Defesa.
   Os objetivos da pesquisa em nanotecnologia são tão
fundamentais, tais como o risco interdisciplinar e de alta
para alcançar a liderança da indústria levou a um
forte interesse de Industriais e Empresários de inter-
país. Que não descartam que muitos deles só alcançarão a longo prazo. O impacto sócio-económico da
Nanotecnologia será muito maior do que os circuitos
integrados de silício porque sua influência abrange um
maior número de campos.
  Há dois aspectos de caráter social que permitirá
continuação lógica e o sucesso da nanotecnologia própria. Estes são o trabalho dos cientistas no campo da
Ciências Sociais e Educação de trabalho do setor.
Especialistas em Ciências Sociais devem assegurar
como conduzir e como ele se desenvolve nanotecnologia.
Como isso pode ser alcançado? Para ajudar a decisão "
decisões "(" políticos ") para decidir conscientemente
coerente e áreas devem ser priorizadas como financeiros
Ciarlo para obter os melhores resultados no futuro;
criar consciência entre as massas como avançado
Nanotecnologia, saber como eles estão se espalhando
avanços na nanotecnologia e, finalmente, saber
como propor corrigir o curso do desenvolvimento
Nanotecnologia, quando necessário. Para isso, Especialistas em ciências sociais deve identificar, antecipar
e investigar o grau de variação de aceitação social para
novas tecnologias, tendo em conta os indicadores de medida
da  aceitação da nanotecnologia em setores como
como economia, política, religião e cultura.
    Outro aspecto importante é o trabalho educativo. Para
formação básica e especializada de recursos humanos também de enorme importância para o futuro da Ciência e
Tecnologia na área de nanoestruturas. A criação de
recursos humanos multidisciplinares que trabalham neste campo é uma necessidade absoluta. Se você deseja obter
vantagens deste campo revolucionário e empolgante,
pessoas devem começar a pensar realmente,
não convencionais. Mas, ainda mais, o fato de que em um real perto de equipamento novo futuro comercial e instrumentos têm comercializado as suas bases em Nanotecnologia faz os usuários conhecer o princípio de sua operação e com base em seus edifícios, o que resultará
uma cultura básica prevalece em grandes massas
sobre esta área da Ciência e Tecnologia REFERE
temporárias, como é do conhecimento geral da operação de uma tomada de corrente para a luz da manhã,
deve ser do conhecimento geral do funcionamento,
ponteiro laser construído graças a sucessos em
o campo de nanoestruturas optoeletrônicos semi-
drivers.

V. Conclusões

   Em suma, não é de estranhar que a nanotecnologia
pode ser considerada como a principal tecnologia de
Do século XXI será, sem dúvida, conduzir, se já não estiver criado,Uma nova revolução no campo do pensamento,
economia e da sociedade a tal ponto que exigirá
todos os esforços dos cientistas, tecnólogos, políticos, economistas, professores e professores a liderar em uma harmônica e realização consistente de uma nova tecnologia
   Nós podemos proporcionar uma melhor qualidade de vida se você souber utilizar Czar corretamente.


RUISF janeiro 2005
Sanchez Tutor
V. Rodriguez Velasco
JM Martínez Duart


Departamento de Física Aplicada. Faculdade de Ciências. Escola Autónoma de Madrid.