El tsunami de la Nanotecnología. Rodolfo Miranda

Transcripción

1 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.

2 Nanotechnology Revolution

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6 Is the future happening right now, and we're not even aware of it? 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 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.

7 1 nanometro = 1 millónesima de milimetro Pelo: μm ( nm) Célula: 7-8 μm (8000 nm) d ~ 1 nm 30 millones 200 millones

8 Ecuación de Schrödinger El extraño mundo de la Mecánica Cuántica 2 2m 2 + V(r) Ψ (r, t) = i Ψ t Ψ(r, Densidad de probabilidad: t) 2 El Efecto Túnel Gyorgy Antoniovich George Gamow ( )

9 LO PEQUEÑO ES DIFERENTE 9 de qué color es el Oro? Por qué? Un material refleja y absorbe la luz de un modo diferente dependiendo de su tamaño

10 LO PEQUEÑO ES DIFERENTE 10 de qué color el el oro? Por qué? Un material dependiendo de su tamaño refleja y absorbe la luz de un modo diferente

11 La nanotecnología, un fenómeno nuevo? La copa de Licurgo: Siglo IV Verde con luz reflejada Nanopartículas de plata y oro Rojo con luz transmitida

12 Espadas de Damasco y Nanotubos de carbon

13 Nanofabrication: Top-Down

14 CENTER for NANOFABRICATION: CLEAN ROOM

15 Nanofabrication: Bottom-Up Crecimiento neuronal

16 Scanning Tunneling Microscope (STM): La ventana al nanomundo 0.1 mm 324 m Nobel Prize in Physics in 1986 Gerd Binnig Heini Rohrer

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18 Gerd Binnig El sueño de Demócrito

19 Moléculas individuales en grafeno TCNQ LUMO orbital

20 Escribiendo con átomos Moléculas de CO en Cu(111)

21 Anything useful? Are we using it in our daily lives and not even realizing it? You Might Be Touching It Right Now You Might Already Be Wearing It One Day, It Might Save Your Life Is the future happening right now, and we're not even aware of it?

22 Magnetorresistencia Gigante y el Nobel de Física 2007 Albert Fert Albert Fert Peter Grünberg Co Cu Co Peter Grünberg Co Cu Co Co Cu Co

23 You Might Be Touching It Right Now GMR Reading Head Faster than Moore s Law: 60% /year

24 Las nanoformas del carbono Fullereno Nanotubo Grafeno André Geim Kostya Novoselov NP Physics 2010

25 Graphene 0.5 K

26 Graphene sheet

27 Electrónica de grafeno Electrodos transparentes Electrónica flexible Electrónica transparente Aplicaciones de alta frecuencia Dispositivos de RF no lineales Amplificadores de ultrabaja potencia y ultrabajo ruido

28 Graphene RF transistors Graphene THz detectors Cut off frequency: GHz (into the TeraHz) Amplifier of analogical microwave signals High resolution Radar Imaging for security control

29 THz Applications Las señales de Terahertzios ( 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

30 Fantastic voyage (1966) Richard Fleischer and Isaac Asimov Magnetic Nanoparticles inside cancer cells

31 Magnetic nanoparticles inside tumoral cells Cancer treatment by hyperthermia

32 In vivo hyperthermia using Magnetic Nanoparticles + MNP/ - AMF Pancreatic Tumor Growth + MNP/ - AMF MF66-N6LGem + MNP/ + AMF + MNP/ + AMF MF66-N6LGem

33 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

34 A new dimension in smart ID security ID card integrating permanent magnets with unique magnetization states

35 Nano for ICT: The future Spintronics Organic electronics Ubiquitous electronics Neuromorphic computing Quantum computing Quantum Cryptography Quantum Dots for coherent light sources

36 Is the future happening right now, and we're not even aware of it?

37 Virtuous Circle SCIENCE BUSINESS TECHNOLOGY INDUSTRY Basic Science working hand in hand with Industry and Businesses to address their strategic problems