¿Qué viene después de la nanotecnología? | Weblog de nanotecnología


En muchos casos, la industria de semiconductores lidera la aplicación de tecnología de contracción. Cada “generación” de nuevos dispositivos emplea estructuras dimensionales cada vez más pequeñas en el circuito. Se está trabajando en calificar los procesos para la generación de 3nm y 2nm. Dado que la contracción futura será de fracciones de un nanómetro, Intel Company ha indicado que está cambiando la terminología de 2nm a 20 Angstroms. (El término Angstrom se ha empleado en óptica durante siglos). La siguiente dimensión métrica identificada es “pico” para 10-12 metros Esa escala está bien dentro de la estructura atómica.

La investigación ha demostrado que los materiales tienen diferentes propiedades a nanoescala de sus propiedades a granel, que comúnmente se asocian con los materiales. Un ejemplo es que la plata tiene propiedades antibacterianas en los nanómetros bajos de dos dígitos. Otro ejemplo es que el aluminio se vuelve altamente reactivo en la nanoescala de dos dígitos bajos.

Hay dos frases “flotando” en varias publicaciones: metamateriales y materiales de mesoescala. El primero son construcciones humanas de materiales que normalmente no se encuentran en la naturaleza y el término se emplea de manera destacada en las publicaciones. Mesoescala, según la definición de Los Alamos Nationwide Labs (Ref.1) “es la escala espacial más allá de la escala atómica, molecular y nanométrica donde la estructura de un materials influye fuertemente en sus comportamientos y propiedades macroscópicas.Dicho de otra manera, la mesoescala puede incluir el comportamiento de una sección specific de un gran evento meteorológico, es decir, cómo interactúa el twister con todo el sistema de tormentas, hasta el comportamiento de una sección submicrónica de materials dentro del materials a granel. Son las propiedades de una pequeña sección de un sistema más grande las que pueden tener características significativamente diferentes.

Los metamateriales generalmente se identifican indicando que este materials tiene características que no se ven en la naturaleza. “Los metamateriales son una nueva clase de materiales funcionales que están diseñados en torno a patrones únicos de estructuras a micro y nanoescala, que hacen que interactúen con la luz y otras formas de energía en formas que no se encuentran en la naturaleza. (Ref. 2) Las propiedades de estos materiales se deben directamente a la combinación de varias características del materials que involucran tanto su forma como su espesor.

La capacidad de producir materiales bidimensionales ha proporcionado los medios para poder investigar propiedades de nuevos materiales. La gran mayoría del trabajo en metamateriales se centra en modificar o influir en el comportamiento de las ondas electromagnéticas. Estas ondas incluyen RF (espectro de radio), microondas e incluso luz infrarroja y seen. Algunos detalles sobre estas aplicaciones y lo que pueden lograr serán el tema de futuros blogs.

El objetivo de este weblog es centrarse en la aplicación de nanomateriales para crear estructuras que no existen en la naturaleza. Como se mencionó en blogs anteriores, durante la Edad Media, los artesanos sabían que agregar nanopartículas de oro de cierto tamaño a la fabricación de vidrio crearía el colour rojo en las vidrieras. No pudieron medir las partículas, pero probablemente tenían un proceso o receta que siguieron para crear el tamaño de partícula deseado. Hay industrias en las que se emplea la molienda de bolas para proporcionar un medio de obtener un tamaño de partícula suficientemente uniforme para permitir la fabricación del producto ultimate.

El próximo mes, el weblog comenzará a cubrir los detalles de la estructura de los metamateriales. Un ejemplo que se emplea para explicar los metamateriales involucra la luz. Cuando los rayos de luz entran en un materials, la luz se distorsiona en una cantidad que está relacionada con el índice de refracción, que está relacionado con la cantidad de reducción de velocidad de la velocidad de la luz en ese materials. Los metamateriales en realidad pueden tener un índice de refracción negativo. Eso significa que la luz habrá estado en la dirección opuesta a la que se observa en la naturaleza.

Hay muchas aplicaciones que se están considerando. Este podría ser un campo muy importante para desarrollar productos novedosos que puedan producir efectos que actualmente son imposibles. Más la próxima vez.

Referencias:

  1. https://lanl.gov/science-innovation/pillars/materials-science/mesoscale/index.php
  2. https://www.nanowerk.com/what-are-metamaterials.php

Acerca de Walt

He estado involucrado en varios aspectos de la nanotecnología desde finales de la década de 1970. Mi interés en promover la nanoseguridad comenzó en 2006 y produjo un libro blanco en 2007 que explica los cuatro pilares de la nanoseguridad. Soy un futurista tecnológico y actualmente me enfoco en nanoelectrónica, nanomateriales de un solo dígito e impresión 3D a nanoescala. Mi experiencia incluye tres nuevas empresas, dos de las cuales fundé, 13 años en SEMATECH, donde period Senior Fellow del private técnico cuando me fui, y 12 años en Common Electrical con nueve de ellos en private corporativo. tengo un doctorado de la Universidad de Texas en Austin, un MBA de la Universidad James Madison y una licenciatura en Física del Instituto de Tecnología de Illinois.

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