Rodolfo Miranda -...
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El tsunami de la Nanotecnología
Rodolfo Miranda Dpt. Física de la Materia Condensada,
Universidad Autónoma de Madrid & Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Nanociencia
(IMDEA-Nanociencia), Madrid, Spain.
Nanotechnology Revolution
Fundada por George Eastman a finales del siglo XIX, Kodak se quedó fuera de la foto digital, a pesar de haber sido la que la desarrollara inicialmente esa tecnología en 1975. El miedo a que el nuevo dispositivo destruyera su lucrativo negocio para cámaras de carrete hizo que la firma no aprovechara el invento de su ingeniero Steven Sasson. Con esa decisión Kodak comenzó a marcar su propio fin.
Is the future happening right now, and we're not even aware of it?
30 millones
200 millones
d ~ 1 nm
Pelo: 60-120 μm (120.000 nm) Célula: 7-8 μm (8000 nm)
1 nanometro = 1 millónesima de milimetro
Ecuación de Schrödinger
ti)t,r()r(V
m22
2
∂Ψ∂
=Ψ
+∇−
2)t,r(ΨDensidad de probabilidad:
El extraño mundo de la Mecánica Cuántica
El Efecto Túnel
Gyorgy Antoniovich “George “Gamow (1904-1968)
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• ¿¿Por qué? – Un material refleja y absorbe la luz de un modo
diferente dependiendo de su tamaño
LO PEQUEÑO ES DIFERENTE ¿de qué color es el Oro?
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• ¿Por qué? – Un material dependiendo de su tamaño refleja y
absorbe la luz de un modo diferente
LO PEQUEÑO ES DIFERENTE ¿de qué color el el oro?
La nanotecnología, ¿un fenómeno nuevo ? La copa de Licurgo: Siglo IV
Nanopartículas de plata y oro
Verde con luz reflejada
Rojo con luz transmitida
Espadas de Damasco y Nanotubos de carbon
Nanofabrication: Top-Down
CENTER for NANOFABRICATION: CLEAN ROOM
Crecimiento neuronal
Nanofabrication: Bottom-Up
Scanning Tunneling Microscope (STM): La ventana al nanomundo
324 m
0.1 mm
Nobel Prize in Physics in 1986
Gerd Binnig Heini Rohrer
Gerd Binnig
El sueño de Demócrito
Moléculas individuales en grafeno
LUMO orbital
TCNQ
Escribiendo con átomos
Moléculas de CO en Cu(111)
Anything useful?
You Might Already Be Wearing It One Day, It Might Save Your Life
Are we using it in our daily lives and not even realizing it? Is the future happening right now, and we're not even aware of it?
You Might Be Touching It Right Now
Cu Co
Co
Cu Co
Co
Co
Co Cu
Magnetorresistencia Gigante y el Nobel de Física 2007
Albert Fert Peter Grünberg
Albert Fert Peter Grünberg
Faster than Moore´s Law: 60% /year
You Might Be Touching It Right Now
GMR Reading Head
Nanotubo Grafeno Fullereno
Las nanoformas del carbono
André Geim Kostya Novoselov NP Physics 2010
Graphene 0.5 K
Graphene sheet
Electrónica de grafeno
Aplicaciones de alta frecuencia
Dispositivos de RF no lineales
Electrónica flexible Electrónica transparente
Amplificadores de ultrabaja potencia y ultrabajo ruido
Electrodos transparentes
Graphene RF transistors
• Cut off frequency: 30-300 GHz (into the TeraHz) • Amplifier of analogical microwave signals • High resolution Radar • Imaging for security control
Graphene THz detectors
Las señales de Terahertzios ( 0.3-10 THz ) pasan a través de niebla, tejidos, plástico, cerámica o ladrillos, que son opacos a la radiación visible e infrarroja
- Airport security screening - Cancer detection - High quality night vision - Concealed weapon detection - Early tooth decay detection
Red: tumor. Green: normal healthy tissue. THz image of a skin cancer on a patient
Image fromTeraView Ltd., Cambridge, England
THz Applications
“Fantastic voyage” (1966) Richard Fleischer and Isaac Asimov
Magnetic Nanoparticles inside cancer cells
Magnetic nanoparticles inside tumoral cells
Cancer treatment by hyperthermia
In vivo hyperthermia using Magnetic Nanoparticles
+ MNP/ - AMF Pancreatic Tumor Growth + MNP/ - AMF
MF6
6-N
6LG
em
+ MNP/ + AMF
+ MNP/ + AMF
MF6
6-N
6LG
em
Fabrication of KIDs for Space Detectors Narrow Band 850 GHz & 350 GHz
Broad Band 0.5 THz – 2.5 THz
15 nm Al on sapphire, lines 200 nm width
A new dimension in smart ID security ID card integrating
permanent magnets with unique magnetization states
Nano for ICT: The future
• Spintronics • Organic electronics • Ubiquitous electronics • Neuromorphic computing • Quantum computing • Quantum Cryptography • Quantum Dots for coherent light sources
Is the future happening right now, and we're not even aware of it?
Virtuous Circle
Basic Science working hand in hand with Industry and Businesses to address their strategic problems
SCIENCE
INDUSTRY
TECHNOLOGY
BUSINESS