Norma ISO 9126

Cables Cunticos

PRESENTADO POR:

DIONEL C. CASTILLO TRISTNIntroduccinTecnologas emergentes.Cables cunticos.Estructura.Antecedentes.Costos.Ventajas.Aplicaciones.

Qu son los Cables Cunticos?

Es una de las 10 principales tecnologas emergentes que existen.

Son cables fabricados con nanotecnologa a partir de nanotubos de carbn.

Ms ligeros y ms fuertes que los cables tradicionales.

Permite transmitir 10 veces ms electricidad que la cantidad transmitida por cables en la actualidad.Objetivos.

El objetivo es producir poca resistencia elctrica

Reducir los costes globales de transmisin elctrica

Reducir el calor generado por los cables normales.

Dimensin: 1 nanmetro (un milln de veces ms pequeo que un milmetro)

Estructura Molecular de un nanotuboAntecedentesLa creciente miniaturizacin en los dispositivos electrnicos de uso domstico = reduccin de los componentes que forman parte de los circuitos y elementos internos de los mismos.

Incremento en la demanda de los dispositivos de comunicacin en todos los aspectos como en la transmisin de electricidad, de comunicaciones, redes y la transferencia de datos.

Se producen disparando un lser de alta potencia y precisin sobre un objetivo compuesto por carbono, con esto los electrones viajan bajo este cable perfectamente alineado, suponiendo el carbn con casi ninguna prdida de energa.

CostosLa NASA invierte 11 millones de dlares para desarrollar cable cuntico en el 2005

La adquisicin del primer ordenador cuntico por 10 millones de dlares

CostosVentajas

Mayor conductividad elctrica (menor resistencia).No generan calor cuando se hace pasar corriente elctrica por ellos. No requieren equipos costosos de refrigeracin.

Son ms ligeros y ms fuertes que los cables tradicionales.Transmiten 10 veces ms electricidad que la cantidad transmitida por cables en la actualidad.Ahorro de metales y la energa necesaria para manipularlos.

Menor peso que el aluminio y mayor resistencia que el acero.

Un nanotubo es el material ms duro que se conoce, ms incluso que el diamante.

Desventajas

Precios elevados.Los nanotubos deben crearse artificialmente.Para crear un tramo de cable cuntico de 15 centmetros de largo se necesitan miles de millones de nanotubos. La fabricacin automatizada por medio de robots sera una tarea bastante lenta y costosa.PropiedadesElctricas.MecnicasTrmicas.-Superconductores.

- Capacidad para transportar corriente de aproximadamente mil millones de A/cm2 -Resistente.

-Flexible.-Soporta altas temperaturas sin fundirse.

Supercondensadores.

Celdas solares.

Electrnica.

Computacin.

Biomedicina.

Aplicaciones.

Descubrimiento de los nanotubos de carbono

S. Iijima, 1991Cilindros de carbono formados poruna o varias capas atmicasDimetro de varios nanmetros y longitud de hasta 100 micras o msGRAFENO: material laminar; los tomos forman una estructura hexagonal planananotubo de una capa:

Cortamos una cinta de una lmina de grafeno: 1Despus la doblamos en forma de tubo y unimos los bordes: 2, 3, 4

ComposicinESTRUCTURA DEL GRAFENOEl grafeno es una estructura nanomtrica,bidimensional, de tomos de carbono fuertemente cohesionados en una superficie uniforme, ligeramente plana, con ondulaciones, de un tomo de espesor, con una apariencia semejante a una capa de panal de abejas por su configuracin atmica hexagonal.

Diamante y grafito(3D); grafeno(2D); nanotubos(1D); fullerenos (0D)LA FSICA CUNTICA DE LOS CABLES CUNTICOS El hecho de que los electrones en el grafeno se comporten como partculas relativsticas sin masa en reposo y viajen a 106 m/s requieren ser descritas como partculas relativsticas llamadas fermiones Dirac carentes de masa; estas partculas pueden ser visualizadas como electrones que han perdido su masa en reposo o como neutrinos que adquirieron la carga electrnica.

El origen de estas partculas se debe a la interaccin de los electrones de carbono con el potencial (la energa de una partcula derivada de su posicin) peridico dado por la estructura de panal del grafeno (simetra de cristal) produciendo cuasipartculas que, a bajas energas, se describen exactamente por la ecuacin Dirac, por lo que son llamadas fermiones Dirac carentes de masa.El efecto Hall cuntico anmalo es la evidencia ms directa para asegurar la existencia de los fermiones Dirac carentes de masa en el grafenoLA FSICA CUNTICA DE LOS CABLES CUNTICOSParadoja KleinDe acuerdo con la teora clsica una partcula no puede propagarse a travs de una regin donde su energa potencial es ms grande que su energa total. Sin embargo, los electrones obedecen las leyes de la mecnica cuntica, segn las cuales el electrn rebotar efectivamente contra la barrera, pero adems hay una probabilidad finita de que tambin atraviese la barrera en un proceso denominado efecto de tnel y de que aparezca del otro lado. Sorpresivamente en el caso del grafeno la probabilidad de transmisin del electrn es siempre igual a 1 independientemente de la altura y anchura de la barrera. Esta conducta en electrodinmica cuntica es conocida como la paradoja Klein.

Conclusiones.CONCLUSIONESVivimos en un mundo de constantes cambios, donde las personas han tenido el inters por mejorar su calidad de vida, los cambios tecnolgicos no se hacen esperar un claro ejemplo de ello son las tecnologas emergentes, las cuales se pueden ver como una esperanza que ofrecer la mejora de la condicin humana.

Consideramos que los cables cunticos son una excelente opcin a desarrollar puesto que hoy en da la energa es de vital importancia para el ser humano, ya que sin ella no podra hacer prcticamente nada.

Al evaluar las ventajas que se obtienen observamos que es una tecnologa amigable con el ambiente.

Nos brinda mayor durabilidad y lo ms importante reducira los costes globales de transmisin elctrica GRACIAS POR SU ATENCIN