La nanotecnología

La nanotecnología

La nanotecnología

El progreso tan impresionante que ha tenido la electrónica ha sido debido a la posibilidad de conseguir dispositivos cada vez más diminutos, lo que permitido fabricar circuitos muy complejos de un tamaño razonable.

Cuando se fabrican objetos de tamaño del orden del nanómetro comienzan a mostrarse los efectos cuánticos y sus propiedades cambian sustancialmente, a veces esto es una ventaja y en otros una desventaja.

El comienzo

Aunque el origen de la nanotecnología puede fijarse en la invención del microscopio de efecto túnel (STM) para Binning y Rohrer en 1981 ya en la antigüedad se daba color a cristales con la inclusión de partículas de tamaño nanométrico que interaccionaban con la luz.

El microscopio de efecto túnel consistía en una punta metálica acabada en uno o pocos átomos y que mediante un sistema de control se mantenía a una altura estable sobre una superficie mientras la recorre en barridos sucesivos. Las variaciones de distancia de la punta en la superficie se detectan observando los cambios en la intensidad de corriente entre la punta y la superficie debido al efecto túnel y que varía exponencialmente con la distancia. Dibujando mediante un ordenador la señal que se ha enviado a la punta para mantener la distancia constante podemos obtener un gráfico de la superficie. Este microscopio permite observar los átomos individuales.

Los microscopios de fuerza atómica desarrollados posteriormente permitían además observar superficies que no eran conductoras, lo que les hacían más versátiles.

Con estos microscopios más se podían desplazar átomos sobre la superficie para escribir textos o fabricar dispositivos.

Métodos de fabricación

En la actualidad los métodos de fabricación se pueden dividir entre los de abajo a arriba y los de arriba a abajo.

Los métodos de abajo hacia arriba pretenden formar estructuras más grandes a partir de bloques más pequeños. Entre estas técnicas tenemos las que utilizan moléculas de ADN para producir otros con una disposición concreta, la técnicas de autoensamblaje que consiguen que varios componentes de molécula única unan en configuraciones prefijadas y los microscopios de fuerza atómica que consiguen depositar sustancias sobre una superficie siguiendo un patrón deseado.

Las técnicas de arriba abajo crean dispositivos pequeños utilizando otros más grandes para dirigir su montaje. Los procesos de fotolitografía empleados en la fabricación de circuitos integrados ya hace tiempo que consiguen tamaños suficientemente pequeños para ser considerados nanotecnología. Con estas técnicas se consiguen también fabricar dispositivos nanoelectromecánicos o nanomáquinas y no sólo electrónicos. Con chorros de iones focalizados consiguen depositar o remover sustancias a escalas nanométricas.