TEMA 8: Nanotecnología
300nm = 1m/1000 000 000nm = 0,0000003m
0.0000003m = 1000000um/1m = 0,3um
3. Una máquina formada por 60 000 átomos mide 12 000 nm. Expresa su tamaño en milímetros.
12000nm = 1m/1000 000 000 = 0,000012m
0,000012m = 1000mm/1m = 0,012mm
5. ¿Cuáles son las aportaciones que han hecho Feynman, Taniguchi y Drexler a la definición de la nanotecnología?
Feynman describió un proceso que permitía manipular átomos y moléculas individualmente a trav´´es de unstrumentos de gran precisión. De esta forma, se podrían diseñar y construir sistemas en la nanoescala. Advirtió de que las propiedades de estos sistemas nanométricos serían distintas a las presentes en la macroescala.
Taniguchi definió la nanotecnologíacomo el procesamiento, separación y manipulación de materiales átomo por átomo.
Drexler estableció los principios de la ingeniería molecular. Situó máquinas que tranajen a escala nanométrica para estructurar la materia átomo a átomo. Ha descrito numerosas aplicaciones avanzadas de la nanotecnología.
9. ¿Por qué es posible emplear el microscopio de efecto túnel como herramienta?
Porque se sirve de la punta de una aguja muy fina para explorar muestras a escala atómica y proporcionar un plano de su superficie.
11. La sal fina de mesa se disuelve mejor que la salgorda. Explica por qué.
Porque la sal es de tamaño pequeño. A medida que las partículas de un material son más pequeñas, un mayor número de sus átomos se encuentra cerca de la superficie. Como las reacciones químicas tienen lugar en la superficie de las partículas, al aumentar la superficie disponible, aumenta la posibilidad de reaccionar con otros materiales.
13. Explica en qué consiste la técnica de fabricación de abajo arriba.
Consiste en arrancar el material para reducir su tamaño.
17 ¿Qué espesor tiene el grafeno?
Tienen espesor de un átomo.
18 ¿Qué características del grafeno hacen que sea interesante para la fabricación de pantaallas?
Es un excelente conductor de la electricidad.
Es impermeable.
Es transparente.
Y es muy resistente.
22 ¿Por qué el estaneno es un material tan interesante? ¿Qué ventaja tiene sobre el cobre?
Es interesante debido a sus propiedades termoeléctricas, es decir, convierte el calor en electricidad y viceversa. Es además, un excelente conductor de la electricdad, por lo cual es muyy posible que comience a sustituir el cobre en todos los circuitos eléctricos de los chips.
23 ¿Qué propiedades tiene el nitruro de boro?
Tiene unas propiedades excepcionales, Es aislante eléctrico, pero un excelente conductor del calor.
28 Responde las siguientes preguntas:
¿Qué nombre recibe la milésima parte del metro?
Milimetro.
¿Qué nombre recibe la millonésima parte del metro?
Micrometro.
¿Qué nombre recibe la mil millonésima parte del metro?
Nanómetro.
29. Completa la tabla tras realizar la conversión a las unidades que aparecen en la parte superior. Luego, ordena todos los elemetnos de mayor a menor.
m mm um nm
2 Espesor de una hoja de papel 0,0001 0,1 100 100000
1 Espesor de un CD 0,0012 1.2 1200 1200000
4 Célula eucariótica 0.00002 0,02 20 20000
7 Virus de la viruela 0.00000035 0,00035 0.35 350
3 Diámetro de un cabello humano 0.00008 0.08 80 800000
5 Glóbulo rojo 0.00001 0.01 10 10000
8 Buckyball 0.000000001 0.000001 0.001 1
6 Transistor de un solo electrón 0.0000015 0.0015 1.5 1500
9 Átomo de hidrógeno 1.00000000E-11 0.00000001 0.00001 0.01
32 Contesta las preguntas:
¿Qué aparato esencial en el desarrollo de la nanotecnología se reconoce en inglés con las siglas STM?
El microscopio de fecto túnel
Explica en qué se basa su funcionamiento y cuál es su utilidad.
Funciona mediante la punta de una aguja muy fina para muestras atómica y proporcionar un plano de su superficie.
33 En el campo de la tecnología cobra gran importancia una rama de la física: la mecánica cuántica.
Explica por qué.
Porque trata de describir y explicar el comportamiento de los objetos de tamaño menor que un nanómetro.
34 Una de las claves de la nanotecnología es la imitación de la naturaleza.
Explica qué significa esta afirmación.
Se trata de emular o incluso mejprar las propiedades de los objetos naturales. Se basa en el principio del mismo autoensamblaje.
35 Enumera los tipos de productos que se obtienen gracias a la nanotecnología.
Nanopartículas
Nanomateriales
Nanomáquinas
Nanomotores
Nanobots
36 Explica qué es un nanobot e indica alguna de sus posibles utilidades.
Es una máquina capaz de hacer una tarea o varias de manera automática e independiente. Es por tanto, un tipo de máquina a escala nanométrica. Las aplicaciones pueden ser en el torrente sanguíneo para diagnosticar y tratar enfermedades directamente de su origen.
37 ¿Crees que una nanomáquina debe tener engranajes, palancas y, en general, operadores mecánicos como los de una máquina normal?
Explica tu respuesta.
No, ya que están a tamaños de un nanómtero.
38 Identifica las siguientes estructuras de carbono e indica alguno de sus usos, tanto los actuales como laos potenciales.
A Grafeno
B Fulereno
C Nanotubos
39 ¿Qué ventajas pueden suponer los procesos de producción de la nanotecnología con respecto a los actuales?
RESUMEN