"Nanomateriales de hoy y del mañana", por Roberto Guzman de Villoria

MAAG

2008-02-22T19:41:25+01:00

"La investigación es un trabajo a veces tedioso, y los laboratorios no suelen ser la alegría de la huerta. Pero en ocasiones incluso ellos pierden la perspectiva de lo asombroso que puede ser su trabajo visto desde fuera."
Me quedo con estas líneas: muy bien dicho, y vaya ejemplo. Enhorabuena.

will

2008-02-22T20:01:47+01:00

Muy buen comentario!! de momento estoy trabajndo en las propiedades dinamicas y estructurales en condiciones extremas. En verdad estos materiales tienen una gran aplicacion incluso como modelos bilogicos debido a la similaridad de sus estructuras. Opino que los nanomateriales son un tipo de compuesto ,donde dependiendo del enfoque del estudio o experimento, dan informacion de diverso tipo en multitud de disciplinas, desde su preparacion asi como su aplicacion.
Wilson Quevedo
Max PIanck Institute

THC

2008-02-22T22:54:05+01:00

Me ha encantado el post! Por aqui (Berkeley) el otro dia tuvimos un seminario de aplicaciones de nanotubos y son asombrosas. Estan trabajando en hacer redes tridimensionales (de momento solo son mallas en dos dimensiones), tambien se estudia la introduccion de "defectos" para modificar las propiedades electricas. Es asombroso, solo con cambiar uno de los hexagonos por un pentagono y la conductividad electrica es distinta. Incluso existen proyectos para usarlos como aditivos en envases alimentarios.

En cuanto a los "nanorobots", todavia queda mucho camino, pero con nanoparticulas de Au (un tema tambien apasionante) existen muchos trabajos relacionados con la dosificación de fármacos, lo cual es bastante mas accesible.

Adolfo

2008-02-23T19:29:25+01:00

¿Dónde podremos comprar billetes para el ascensor espacial? Yo me apunto. Aunque tendré que hacer dieta adelgazante para poder permitirme el viajito. Muy interesante Pere. A disfrutar...

Javier

2008-02-24T07:11:14+01:00

El otro día te ví en el laboratorio de Aero-Astro hablando con Todd y me dió la sensación de que tenías acento mediterraneo, pensaba que eres italiano. ¡A ver si te vuelvo a pillar! Yo estoy haciendo un Exchange Program de undergraduate.

Mike san

2008-02-24T23:16:59+01:00

Hola Roberto,
aprovecho que Pere te ha abducido en su blog para preguntarte sobre el tema.
Siempre he pensado en la supuesta paradoja que para construir estructuras nanoscópicas se necesitarían herramientas nanoscópicas, que a su vez deben ser construidas con...O sea que es un bucle dificil de salirse. Pero sin embargo, lo haceis.
¿Dónde esta el punto de contacto entre los dos mundos? entre esas estructuras nanascópicas y las herramientas macroscópicas (como vuestras manos)?
¿Podéis realmente controlar la forma final de esas estructuras? O muchas de ellas son de forma aleatoria? Veo en vuestras fantásticas fotos que muchas tienen diferentes tipo de simetria. ¿Podeis construir formas asimétricas?
Como supongo que el microscopio no llega tan lejos, vuestro "nanoscopio" debe ser el electrónico. ¿Es posible observar el proceso de síntesis a tiempo real?
Qué impedimento hay para ir más lejos y hacer "pico- o femto-ciencia"?

Gracias y tera-saludos!

Roberto G.

2008-02-25T08:36:54+01:00

Hola a todos,
Gracias por los comentarios, me alegro que os haya interesado el tema. Respecto a las preguntas de “Mike san”, intentare responderlas
Sobre lo de la paradoja, la verdad es que tienes razón. Lo ideal sería tener nanorobots que se auto replicasen, aunque dicho asi da un poco de miedo. Hay alguna herramienta para manejar nanoestructuras directamente, la más popular es el microscopio de fuerzas atómicas que consiste en una pequeña viga que en su punta tiene una pirámide con el que se empujan las nanoestructuras, pero empiezan a surgir nuevos dispositivos como esta “nano-mano” que puedes ver cómo funciona en este video de música horrible http://www.youtube.com/watch?v=r1ebzezSV6s. En cualquier caso no es necesario manejar las estructuras directamente (lo que denomina “top-down”) sino que se puede aprovechar todo el conocimiento de ensamblar estructuras moleculares, al igual que hace la naturaleza, para construir estructuras “nano” (“down-top”)

Sobre nuestros “bosques”, podemos controlarlos, pero relativamente. A veces se pierde la perspectiva por la escala del problema, pero realmente es sencillo. Supongamos que en lugar de movernos a escala nano, nos movemos a escala macroscopica y pretendemos hacer en “macrobosque” que se vea desde una montaña, con la forma que queramos. Pongamos que queremos hacer la silueta de un conejo, por ejemplo. Marcamos la zona donde va a ir la silueta, por ejemplo, con arena de otro color y plantamos las semillas. Al cabo de unos cuantos años, gracias al sol y a la lluvia, tenemos los árboles ya crecidos, y si miramos desde lo alto de la montaña, tendremos nuestra silueta del conejo. Con los nanotubos, tal cual los producimos, se hace más o menos lo mismo, salvando las distancias. Con un proceso similar al empleado en electrónica para hacer circuitos, marcamos la zona donde van a ir nuestras semillas, que en este caso son partículas metálicas. En lugar de sol y agua, nos hace falta temperatura e hidrocarburos. Al cabo de unos segundos/minutos, tenemos los nanotubos crecidos en la zona donde hemos depositado las “semillas”, que no tiene porque ser simétrica, el diseño lo escogemos nosotros. Sin embargo el problema que tenemos es el mismo que en el bosque. Los arboles, aunque desde lejos parecen iguales, al observarlos de cerca son completamente distintos, y además, tampoco han crecido árboles en todas las semillas que hemos plantado. Igual ocurre con los nanotubos, aunque microscópicamente controlamos el diseño, a nivel “nano” no controlamos como es cada nanotubo. Con el tiempo que han crecido, podemos controlar más o menos la altura promedio, pero como puedes ver es un control muy relativo. Bueno, y el resultado lo tendrías en este vinculo
http://pergatory.mit.edu/ajhart/nanobliss/departments/impressions/nanoRabbits/nanobliss%20-%20nanoRabbits/index.html

Para ver estas estructuras utilizamos microscopios electrónicos. Lamentablemente los nanotubos crecen a temperaturas bastante elevadas así que suele ser bastante complicado ver el proceso de crecimiento. Afortunadamente algunos grupos tienen microscopios que trabajan a altas temperaturas y han filmado el proceso. Te mando el vínculo de la Universidad de Cambridge, bastante espectacular para los que nos dedicamos a esto.
http://www.youtube.com/watch?v=-1fJ1GoGbB4

Por último, sobre si es posible trabajar con estructuras mas pequeñas y que problemas habría. Bueno, el problema es sencillo, a escalas tan pequeñas nos acercamos al límite cuántico. Para explicar la física de los átomos y estructuras más pequeñas hay que recurrir a la mecánica cuántica en lugar de la teoría clásica de Newton (la que rige nuestro mundo “macro”). En el caso de nanomateriales, ir a escalas de femtometros significaría estar hablando de estructuras más pequeñas que los propios átomos y entraríamos en la física de partículas. El abandonar la física clásica no sería tan dramático si tuviéramos un completo conocimiento de los fenómenos cuánticos en los materiales, pero todavía quedan unos cuantos años de investigación para entender bien que ocurre con los nanomateriales, lo que sin duda nos ayudara alcanzar escalas más pequeñas. Hay algunos estudios teóricos al respecto
Espero que más a menos haya aclarado un poquillo tus interesantes preguntas,

Un saludo,

tenachico

2008-02-25T18:27:29+01:00

Fantástica aclaración,gracias Roberto y Pere.
Flipo con el blog cada vez me engancha más y eso que soy un analfabeto total de cada tema que se trata.
Saludos

Antonio

2008-02-26T17:06:27+01:00

Un trabajo fantastico, enhorabuena!

juan jose

2008-02-26T17:21:42+01:00

Podríamos entonces en un futuro lejano, unirnos a otros planetas por verdaderas carreteras espaciales aprovechando el avance futuro de la nano tecnologia.

Jesús

2008-02-26T18:56:57+01:00

Muy buenas, un artículo realmente interesante. La nanotecnología es una de las investigaciones más punteras existentes hoy en día, y ver que tenemos un investigador español trabajando en ellas es una alegría. Mi enhorabuena Roberto!!!

Matías

2008-02-26T22:26:28+01:00

Que buen trabajo y que artículo más interesante!! Muchas gracias, Pere, por informarnos tan detalladamente y enhorabuena Roberto por este trabajo!! Me alegro de que haya un scientifico representando España y la Universidad de Zaragoza de una manera tan fantástica!
Mucha suerte con todo y saludos

JGL

2008-02-26T23:32:28+01:00

A mi también me parece estupendo el post. En mi caso estoy especialmente interesado en las aplicaciones de la nanotecnología en la imagen médica. En este campo los avances han sido espectaculares, de tal forma que el estudio del intestino delgado se ha revolucionado con las cápsulas endoscópicas. Pero ¿es posible crear dispositivos de imagen más pequeños con nanoelementos?. Mi segunda pregunta es confirmar si los nanomateriales no se ven afectados por los campos magnéticos (como por ejemplo, una Resonancia Magnética). Muchas gracias de antemano.

Roberto G.

2008-02-27T11:08:25+01:00

Hola a todos,

Juan jose, lo de unirnos a otros planetas mediante autopistas , bueno, supongo que queda un poco lejano, me imagino que la nanotecnología ayudara, aunque solo en una pequeña parte. Todavía quedan bastantes avances científicos y tecnológicos para que esto ocurra.

JGL,
Bueno, la nanotecnología se está aplicando a bastantes campos, alguno con más éxito que otros, y parece que en imagen medica se están obteniendo algún resultado. El objetivo es basándose en su pequeño tamaño aumentar la resolución de las técnicas utilizadas en medicina. Por ejemplo, es posible detectar nanovarillas o “nanorods” de oro, previamente introducidas en el flujo sanguíneo, mediante luz en el infrarrojo cercano. En este vinculo encontraras mas información y una foto de cómo funciona la técnica http://www.physorg.com/news7561.html
En técnicas como la resonancia magnética, también influyen. Se utilizan nanoparticulas magnéticas como agente de contraste, por ejemplo nanoparticulas de hierro recubiertas con oro, aunque me temo que de momento están en fase de investigación.

Gracias por vuestro interés y mensajes en el blog, Un saludo y gracias por los animos, Hasta pronto (o hasta la siguiente pregunta)

Jesús

2008-02-27T19:09:30+01:00

He visto que Nokia a anunciado un nuevo terminal llamado Morph, el cual utilizará nanotecnología. Aquí hay un video http://www.youtube.com/watch?v=ukRb34HMFKM.
y esta es su página http://www.nokia.com/A4852062. Ellos afirman que sobre el 2015 sería posible fabricarlo. ¿Es un farol o realemnte es factible?

Ruben Avila

2008-02-28T15:56:14+01:00

Que tal

La informacion que tiene el articulo esta exelente, cuando busco informacion sobre nanotecnologia es compleja y aqui viene de una manera simple y exelente. Ojala alguien pueda proporcionar paginas de internet para buscar noticias sbre nano y los avances que se estan adndo.

Roberto G.

2008-02-28T18:16:01+01:00

Hola Jesús,
Acabo de ver el terminal de Nokia “Morph” y realmente me he quedado asombrado. Si ya lo fabricaran a escala industrial a un precio razonable, podría ser un buen momento para pedirles trabajo. La tecnología que anuncia existe a escala de laboratorio pero no industrial. Según parece esperan tener componentes del “Morph” para dentro siete años, (http://www.nokia.com/A4136001?newsid=1194251)así que me temo que todavía les queda mucho para venderlo. Desde luego, una buena manera de utilizar el término Nanotecnología y su colaboración con la Universidad de Cambridge para hacer publicidad. De todas formas, si te interesan las futuras aplicaciones “nano”, hace poco publicaron un artículo en una revista científica sobre la posible utilización de la nanotecnología para hacer el traje de Spiderman. Lo mismo lo lanzan antes que el móvil de Nokia http://blog.wired.com/wiredscience/2007/08/nanotech-discov.html

Roberto G.

2008-02-28T18:34:28+01:00

Hola Ruben Avila,
Gracias, una buena noticia que te haya gustado el post. Sobre lo que comentas de la nanotecnología, ahora mismo el problema es que existen muchas listas de correo o “enews” con información repetida, y un tanto especializada, pero supongo que es algo común en internet. Te mando alguna, las puedes mirar periódicamente,
Esta página no está mal, en ingles, pero no es demasiado técnica,
http://www.azonano.com/nanotechnology%20news.asp

Y por supuesto, la sección de nanotechnology de Nature (en esta hay que pagar para leer los artículos enteros) y de Technology review, esta ultima un poco mas divulgativa. Por supuesto en inglés,
http://www.nature.com/nnano/index.html
http://www.technologyreview.com/Nanotech/

Espero que te sirvan, un saludo,

Anónimo

2008-03-22T20:45:45+01:00

E.J. Garcia????

Luis

2008-03-29T01:45:49+01:00

Este artículo es sumamente didáctico y nos introduce al mundo de la nanotecnología.
Por otro lado, espero que me puedan ayudar; estoy buscando información de cómo construir un recubridor molecular de metales, de tal manera que la película transparente superficial creada, protega el metal base.
Agradezco de antemano por su ayuda. Saludos

Roberto G.

2008-03-29T02:29:22+01:00

Hola Luis,

Gracias por tu interés, me alegro que te haya gustado. Sobre el “recubridor molecular de metales”, con la información que me das poco te puedo decir. No sé si te servirá para tu aplicación pero existen técnicas de microfabricación para recubrir superficies con precisión nanométrica como la litografía por ebeam ( http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_beam_lithography). Si tu capa es muy delgada, tendrás una película transparente, pero en este caso tendrás que pensar sobre todo qué piezas estas tratando (morfología, tamaño..), cuánta precisión necesitas y a partir de ahí comenzar a buscar la vía mas adecuada para tu aplicación. Los laboratorios de microfabricación no son precisamente baratos ni accesibles.
Espero haberte ayudado un poco, si necesitas cualquier cosa, no dudes en preguntar,
Un saludo,

Roberto

alfonso jativa gomez

2009-03-07T01:36:57+01:00

TODO TIENE SU HORA SU SITIO
…, su razon de ser…, y lo demás, o lo otro es estupidez,
capricho o prejuicio!.

… No existen parásitos en el Cosmos
o todos lo somos o lo fuimos,
ya que a cada uno le toca pagar,
sudar, trabajar o sufrir ,
lo que consume, cobra y gasta.

… Solo que por ello, cada quien lo cancela a su manera:
unos penando…, y otros haciéndole
“la vida de cuadritos” a los primeros.

… Pues hasta el látigo y el gatillo
poseen su oficio y su razon de ser,
ya que no es crueldad la negación del “si”,
cuando este cae en la disipación y el ridículo

…, o impide que algo se pudra
antes de tiempo en su sitio,
por una vida facil y sin adversidades,
dificultades o merito

…, que no amar la vida, es producto de errores
que se quedaron por el camino
…, o al menos así nos dicen esos jueces,
sumergidos en el negocio sucio
…, que para ello les pagan y obligan
Alfonso Játiva Gómez

Jcs

2009-03-13T11:38:44+01:00

Ese Nano, oé!

ELECTROFEEL

2009-04-12T06:37:50+02:00

ESTA MUY INTERASANTE , AUNQUE PRACTICAMENTE SOY PRIMIPARO ( SOY ESTUDIANTE DE ELECTRONICA EN EL SENA ) PERO YA TENGO MIS AVANCES , CUALQUIER DOCUMENTO DE PROGRACION DE ANALISIS DE NANO ELCTRONICA SERIA MUY BUENO DE LA PARTE DE ALGUNO DE USTED QUE ME LA ENVIARAN AL CORREO O POR AQUI MISMO ESTOY MUY APASIONADO AMI CARRERA Y NO HAYO LA AHORA DE APRENDER COSAS NUEVAS Y CONSTRUCTIVAS PARAA MI FUTUTRO
GRACIAS
MI CORREO ES electrosoul_22enero@hotmail.com

recomendaria

2009-07-13T12:56:14+02:00

Solución para Hacer Nanos Kilométricos:

Pienso que sería combinar los átomos de Carbono con los de Hidrógeno en estructuras hexagonales o mejor pentagonales.
La Nano es el futuro

saludos a todos

Diego Cardalliaguet

2009-07-22T11:46:39+02:00

Hola Roberto... estoy encantado de leerte. Y sabiendo que eres tú leeré con mucha más atención :-)
Envía un abrazo a Juan de mi parte.

Diego