Nanoelectrónica
La nanoelectrónica es referix a l'us de la nanotecnología en components electrònics, especialment en transistorés. Encara que el terme nanotecnología s'usa normalment per a definir la tecnologia de menys de 100 nm de tamany, la nanoelectrónica es referix, a sovint, a transistorés de tamany tan reduït que es necessita un estudi més exhaustiu de les interaccions interatómicas i de les propietats mecànic-quàntiques. És per això que transistors actuals (com per eixemple CMOS90 de TSMC o els processadors Pentium 4 d'Intel), no són llistats en esta categoria, a pesar de contar en un tamany menor que 90 o 65 nm.
Als dispositius nanoelectrónicos se'ls considera una tecnologia disruptiva ya que els eixemples actuals són substancialment diferents que els transistors tradicionals. Entre ells, cal destacar l'electrònica de semiconductorés de molècules híbrides, nanotubos / nanohilos d'una dimensió o l'electrònica molecular alvançada.
El sub-voltage i la nanoelectrónica de sub-voltage profunt són camps específics i importants d'I+D, i l'aparició de nous circuits integrats operant a un nivell de consum energètic per processament d'un bit pròxim al teòric (fonamental, tecnològic, disseny metodològic, arquitectònic, algorítmic) és inevitable. Una aplicació d'importància que puga beneficiar-se finalment d'esta tecnologia, referent a operacions llògiques, és la computació reversible.
Encara que totes estes activitats són molt prometedores encara estan baix desenroll i no van a estar disponibles en el mercat en un futur pròxim. Per eixemple, s'estima que el procés de reducció de transistors de 22 nm a 16 nm serà de 6 anys, en lloc de 2 com habitualment es tarda en reduir. ya que el silici no opera be a menys de 22 nm, té que investigar-se un atre método com a us de grafeno o High-K.cita requerida
Acostaments a la nanoelectrónica
[editar | editar còdic]Nanofabricación
[editar | editar còdic]Per eixemple, transistor d'un electró (basat en el principi de bloqueig de Coulomb), que involucren l'operació d'un transistor en un únic electró. Els sistemes nanoelectromecánicos també pertanyen a esta categoria.
La nanofabricación pot ser usada per a fabricar vectores paralels de nanohilos ultradensos, com una alternativa a la síntesis individual de nanohilos.[1][2]
Electrònica de nanomateriales
[editar | editar còdic]Ademés de ser diminuts i permetre a un major número de transistors ser agrupats en un únic chip, l'estructura uniforme i simètrica dels nanotubos permet una major movilitat d'electrons, una constant dielèctrica major (major freqüència) i una característica simètrica electró/buit.[3]
Les nanopartículas també poden usar-se com punt quàntic.
Electrònica molecular
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Electrònica molecular .
Els dispositius unimoleculares són una possibilitat adicional. Estes estructures farien un us important d'autoensamblaje molecular, dissenyant els subcomponentes per a la construcció d'una estructura major o inclús un sistema complet per sí solament. Açò pot ser molt útil para computació reconfigurable, i podria inclús reemplaçar la tecnologia actual de FPGA.
L'electrònica molecular[4] és una nova tecnologia que es troba en la seua fase inicial, pero és alenadora per a la consecució de verdaders sistemes d'electrònica molecular en el futur. Una de les aplicacions d'electrònica molecular més prometedores va ser proposta per Ari Aviram, investigador d'IBM, i per Mark Ratner, químic teòric en les seues publicacions de 1974 i 1988 Molecules for Memory, Logic and Amplification (a l'espanyol, Molècules per a Memòria, Llògica i Amplificament).[5][6]
Est és un dels múltiples camins en els que un diodo / transistor a nivell molecular podria sintetisar-se per la química orgànica. S'ha propost un sistema modele en una estructura de carbó spiro en un diodo molecular d'una llongitut a lo llarc d'aproximadament mig nanómetro, que podria conectar-se en cables moleculars de politiofeno. Càlculs teòrics varen mostrar que el disseny és, en principi, vàlit i que hi ha esperances de que un sistema aixina puga funcionar.
Atres aproximacions
[editar | editar còdic]La tecnologia nanoiónica estudia el transport d'ionés en lloc d'electrons en sistemes a nanoescala.
La tecnologia nanofotónica estudia el comportament de llum a nanoescala, desenrollant dispositius que es basen en este comportament.
Dispositius nanoelectrónicos
[editar | editar còdic]Radis
[editar | editar còdic]S'han desenrollat nanoradios basats en nanotubos de carbono.[7]
Computadors
[editar | editar còdic]La nanoelectrónica promet ajudar a crear CPUs més potents que els que puguen fabricar-se en tècniques de fabricació de circuits integrats convencionals. Actualment s'estan investigant una séria de possibilitats incloent noves formes de nanolitografía, aixina com l'us de nanomaterialés tals com nanohilos o menudes molècules, en lloc dels tradicionals components de tecnologia CMOS. Els transistors d'efecte camp han fet us d'abdós, semiconductors de nanotubos de carbono[8] i semiconductors de nanohilos heteroestructurados.[9]
Producció energètica
[editar | editar còdic]S'està investigant la possibilitat d'usar nanocables i atres materials a nanoescala en l'esperança de crear cèlules solars més barates i eficients que les que són possibles en cèlules solars planes de silici.[10] Es dona per fet que una tecnologia solar més eficient seria de gran importància per a satisfer les necessitats globals d'energia.
També s'està investigant la producció energètica per a dispositius que operarien in viu, denominats bio-nano generadorés.
Diagnosis mèdica
[editar | editar còdic]Hi ha un enorme interés en crear dispositius nanoeléctricos[11][12][13] que puguen detectar concentracions de biomoleculas en temps real per al seu us en la diagnosis mèdica,[14] és per això per lo que sorgix el concepte de nanomedicina.[15] Una llínea paralela d'investigació perseguix la creació de dispositius nanoelectrónicos que puguen interactuar en cèlules individuals per al seu us en l'investigació biològica bàsica.[16]
A estos dispositius se'ls denomina nanosensorés. Una miniturización a esta escala respecte a sensors proteomicos 'in viu permetria nous alvanços en el seguiment de la salut i en tecnologies militars i de vigilància.[17][18][19]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 300
- 112.doi:10.1126/science.1081940.
- ↑ 54
- 11.doi:10.1109/TCSI.2007.907864.
- ↑ 126(1)
- 41–47.doi:10.1016/j.snb.2006.10.037.
- ↑ Petty, M.C. (1995). An Introduction to Molecular Electronics, Londres: Edward Arnold. ISBN 0195211561.
- ↑ 29
- 277.doi:10.1016/0009-2614(74)85031-1.
- ↑ 110(17)
- 5687–5692.doi:10.1021/ja00225a017.
- ↑ Rutherglen, C. & Burke, P.(2007).7(11)
- 3296–3299.doi:10.1021/nl0714839.Consultat el 14 de setembre de 2008.
- ↑ (2001).293(5527)
- 76–79.doi:10.1126/science.1061797.
- ↑ (2006).441
- 489–493.doi:10.1038/nature04796.
- ↑ (2007).449
- 885–889.doi:10.1038/nature06181.
- ↑ Llaven, D.A.; McGuire, Terry & Langer, Robert(2003).21(10)
- 1184–1191.doi:10.1038/nbt876.
- ↑ Grace, D.(2008).12
- 22–23.
- ↑ (1997).278
- 77–78.doi:10.1126/science.278.5335.77.
- ↑ Cavalcanti, A.; Shirinzadeh, B.; Freitas Jr, Robert A. & Hogg, Tad(2008).19(1)
- 015103(15pp).doi:10.1088/0957-4484/19/01/015103.
- ↑ 10
- 11–19.doi:10.1016/j.cbpa.2006.01.006.
- ↑ (2006).313
- 1100–1104.doi:10.1126/science.1128640.
- ↑ Frist, W.H.(2005).352(3)
- 267–272.doi:10.1056/NEJMsa045011.Consultat el 14 de setembre de 2008.
- ↑ Cavalcanti, A.; Shirinzadeh, B.; Zhang, M. & Kretly, L.C.(2008).8(5)
- 2932–2958.doi:10.3390/s8052932.
- ↑ Couvreur, P. & Vauthier, C.(2006).23(7)
- 1417–1450.doi:10.1007/s11095-006-0284-8.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Nanoelectrónica» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.