Miniaturizacion y Nanotecnologia.
Se denomina al proceso tecnologico mediante el cual se intenta reducir el tamaño de los dispositivos electonicos.
Historia.
Los primeros dispositivos electronicos como radios,
televisores etc, usaban tubos de vacío que ocupan mucho espacio y eran muy
pesados.A finales de los 40 con el desarrollo del transistor ofreció una
alternativa compacta a los tubos de vacio.
Los transistores ofrecen mas rendimiento a la misma vez que
ocupaban mucho menos espacio, daban menos calor y consumian mucha menos
energia. A partir de los años 60, el circuito integrado proporcionó otro
nivel adicional de miniaturización.Y en los 70 aparecieron los microrocesadores.
En
computación, la miniaturización hace referencia a la tendencia en la tecnología
hacia el desarrollo de sistemas cada vez más pequeños. Actualmente la
nanotecnología es el ejemplo más claro de miniaturización.
Evolucion del transistor.
El transistor es un dispositivo electronico semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.el primer transistor fue creado hace 60 años (1947) en los Laboratorios Bell y se han convertido en los responsables de que los dispositivos electrónicos funcionen gracias a los procesos básicos de encendido y apagado, base del código binario.
El tamaño se ha reducido tanto que se ha pasado de los cuatro transistores de una radio de 1950 a los invisibles 820 millones de un procesador Intel de hoy.
Con el paso de los años, el tamaño se redujo tanto que hoy día se venden cerca de 10.000.000 billones de transistores al año.
Evolucion de los circuitos integrados.
Un circuito integrado, también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.
VLSI (Very Large Scale Integration): de 1000 a 10000 puertas por circuito integrado, los cuales aparecen para consolidar la industria de los integrados y para desplazar definitivamente la tecnología de los componentes aislados y dan inicio a la era de la miniaturización de los equipos apareciendo y haciendo cada vez mas común la manufactura y el uso de los equipos portatiles.
Hito en el mundo de la miniaturización.
La
compañía japonesa Buffalo ha presentado un nuevo modelo de pendrive de 16 GB
que entra de lleno en el primer puesto de la batalla por ser el de menor
dimensión del mundo con esa capacidad de almacenaje.La unidad de almacenamiento
masivo es tan sólo 5 milímetros más larga que el propio conector USB y en dicho
pequeño espacio alberga nada menos que 16 GB.
Albert
Fert y alemán Peter Gruenberg, son los descubridores de una tecnología que
permite la miniaturización de los discos duros. Fueron recompensados por haber
descubierto la magnetoresistencia gigante (GMR).
La GMR ha
permitido, en particular, elaborar los cabezales de lectura que equipan hoy en
día todos los discos duros.
Fert y Grunberg descubrieron que
breves cambios magnéticos en un sistema de GMR conducían a enormes diferencias
en resistencia eléctrica.
Estas diferencias provocan cambios
en la corriente del cabezal de lectura que escanea un disco duro para detectar
los unos y los ceros en los cuales se lmacena la información.
Como resultado, el cabezal puede
leer áreas magnéticas menores y más débiles, y esta sensibilidad permite que la
información se almacene con mayor densidad en el disco duro.
En los años 60
había discos duros que tenían platos de nada menos que 14
pulgadas y 2,6 Mbytes de capacidad, es decir 36,4 Mbytes en total, y hoy
estamos hablando de discos duros que han alcanzado capacidades de 3 Tbytes en tamaño de 3,5
pulgadas. La imagen que abre la noticia deja constancia de la miniaturización
de esta tecnología y curiosamente el más pequeño tiene como entre 10 y 20 veces
la capacidad del más
Nanotecnologia en la medicina.
El combate de la enfermedad a escala molecular permite detectar precozmente la enfermedad, identificar y atacar de forma más específica a las células.En la administración de medicamentos, las nuevas técnicas son ya un hecho. "Los nanosistemas de liberación de fármacos actúan como transportadores de fármacos a través del organismo, aportando a estos una mayor estabilidad frente a la degradación, y facilitando su difusión a través de las barreras biológicas y, por lo tanto el acceso a las células diana", explica María José Alonso, investigadora de la Universidad de Santiago de Compostela, que trabaja en esta línea desde 1987. En el tratamiento del cáncer, asegura, "estos nanosistemas facilitan el acceso a las células tumorales y reducen la acumulación del fármaco en las células sanas y, por tanto, reducen los efectos tóxicos de los antitumorales".
Desde Estados Unidos, el nanotecnológo James Baker ha desarrollado otra alternativa basada en unas moléculas artificiales conocidas como dendrímeros. Se trata de estructuras tridimensionales ramificadas que pueden diseñarse a escala nanométrica con extraordinaria precisión. Los dendrímeros cuentan con varios extremos libres, en los que se pueden acoplar y ser transportadas moléculas de distinta naturaleza, desde agentes terapéuticos hasta moléculas fluorescentes. En su estudio, Baker aplicó una poderosa medicina contra el cáncer, metotrexato, a algunas ramas del dendrímero. En otras, incorporó agentes fluorescentes, así como ácido fólico o folato, una vitamina necesaria para el funcionamiento celular. "Es como un caballo de Troya. Las moléculas del folato en la nanopartícula se aferran a los receptores de las membranas celulares y éstas piensan que están recibiendo la vitamina. Al permitir que el folato traspase la membrana, la célula también recibe el fármaco que la envenena", señaló el investigado.
Las enfermedades infecciosas son otro de los grandes objetivos de la medicina actual. Por eso, la profesora Alonso y su equipo han desarrollado también nanopartículas que permiten administrar, en forma de simples gotas nasales, algunas vacunas que hasta ahora debían inyectarse. Su eficacia ha sido demostrada, hasta el momento, para las vacunas anti-tetánica y anti-diftérica. "Recientemente, hemos propuesto estas tecnologías al concurso de ideas promovido por la Fundación Bill & Melinda Gates para resolver los grandes problemas de salud del tercer mundo", añade la investigadora. "Nuestra idea para administrar de esta forma la vacuna de la Hepatitis B fue una de las seleccionadas de un total de 1.500 presentadas".
No menos importante es la batalla que en estos momentos se libra en todo el mundo contra la diabetes, y en la que la nanotecnología tiene mucho que decir. Las nanopartículas desarrolladas por Alonso y su equipo están siendo utilizadas en experimentos en la clínica para estudiar su uso como vehículos para administrar insulina por vía oral, nasal o pulmonar. Por su parte, la doctora Tejal Desai, profesora de bioingeniería en Boston, ha creado un dispositivo que puede ser inyectado en el torrente sanguíneo y actuar como páncreas artificial, liberando insulina. La técnica desarrollada por esta investigadora consiste en encapsular células que producen la insulina en contenedores con paredes con nanoporos, que por su tamaño sólo pueden ser atravesados por moléculas como el oxígeno, la glucosa o la insulina. De esta forma, las paredes de la cápsula impiden que estas células productoras de insulina sean reconocidas como extrañas por los anticuerpos, mientras que los poros permiten la liberación de la insulina y la entrada de nutrientes, como azúcares y nutrientes. La innovadora técnica tiene potencial para la cura de otras enfermedades tales como la enfermedad de Parkinson, por medio de la liberación de dopamina en el cerebro, o el Alzheimer.
Más lejos quedan, de momento, las máquinas moleculares de reparación que viajarán a través del torrente sanguíneo, con capacidad de actuar sobre el ADN (enfermedades genéticas), modificar proteínas o incluso destruir células completas, en el caso de tumores. Sin embargo, algunos expertos se han atrevido ya a adelantar cómo serán esos futuros nano-robots.
Es el caso de Robert Freitas, investigador del Instituto de Fabricación Molecular de California, que ha creado una especie de glóbulo rojo artificial bautizado como respirocito. Con una sola micra de diámetro, este robot esférico imita la acción de la hemoglobina natural que se encuentra en el interior de los hematíes, aunque con la capacidad de liberar hasta 236 veces más oxígeno por unidad de volumen que un glóbulo rojo natural. Los respirocitos incorporarán sensores químicos, así como sensores de presión. De esta forma estarán preparados para recibir señales acústicas del médico, que utilizará un aparato transmisor de ultrasonidos para darles órdenes con el fin de que modifiquen su comportamiento mientras están en el interior del cuerpo del paciente.
TERAPIA GÉNICA CONTRA EL CÁNCER USANDO HERRAMIENTAS NANOTECNOLÓGICAS
Científicos Británicos han desarrollado nanopartículas que permiten transportar genes anti cáncer hasta células tumorales en forma selectiva, sin alterar las células sanas, integrando los genes en forma exitosa, pudiendo así las células cancerosas expresar las proteínas correspondientes que ayudarían a destruir las células tumorales y de esta manera frenar el cáncer. Este experimento se realizó en ratones y se espera dentro de poco comenzar los ensayos en humanos. Esta nueva tecnología tiene una gran relevancia, ya que permitiría tratar aquellos cánceres, que por afectar organos vitales no son operables, abriendo así una nueva esperanza para una cura definitiva de este mal.
ENLACES:
http://moidiaz.blogspot.com.es/
http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/ESCALAS-INTEGRACION-CIRCUITOS-LOGICOS-SSI-MSI-LSI.php
http://www.hoytecnologia.com/noticias/Sesenta-anos-evolucion-para/37701
http://es.wikipedia.org/wiki/Transistor
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