Document related concepts
no text concepts found
Transcript
INSTITUCIÓN EDUCATIVA JUAN MARÍA CÉSPEDES EDUCACIÓN CON CALIDAD AREA: FÍSICA ACTIVIDAD 2: LECTURA: CIENCIA Y TECNOLOGIA La electrónica y los diamantes La nanotecnología es uno de los campos de la ciencia que más rápido está avanzando. Se basa en la fabricación de dispositivos electrónicos increíblemente pequeños, del orden de unos pocos nanómetros, es decir, mil veces más pequeños que una célula bacteriana. Hasta ahora, casi todos los circuitos de estos dispositivos se basaban en chips de silicio, pero recientemente, en Nuevo México, John Sullivan y Tom Friedmann fabricaron el primer microdispositivo funcional constituido por una sola pieza de diamante. Los chips de diamantes pueden trabajar a temperaturas altas, más de 1000 °C, mientras que los de silicio sólo resisten temperaturas hasta de 150 °C. Esto significa que los chips de diamante trabajan a una gran velocidad y pueden colocarse en medios de alta temperatura, como el motor de un carro. También, son resistentes a altos voltajes, cerca de 200 voltios; un chip de silicio soporta únicamente 20 voltios. Esta propiedad permite usarlos en la fabricación de dispositivos eléctricos que funcionan con un voltaje de dicho orden. Fabricar chips con diamantes resulta muy útil en aplicaciones biomédicas, ya que el diamante es carbono puro, un material no tóxico que no produce alergias cuando se coloca en el cuerpo. Por otra parte, el silicio tiene tendencia a unirse con moléculas de agua, lo cual modifica sus propiedades y dificulta su utilización en medios húmedos. El diamante, por su parte, es hidrófobo y su gran resistencia le permite soportar ataques químicos y desgaste físico. Hasta ahora no se había hecho uso de los diamantes para construir nanodispositivos, debido a la dificultad para obtener un depósito ordenado de una capa de diamante con la forma y el tamaño que se requerían. Este problema ha sido resuelto con la puesta en marcha de una nueva técnica, creada por Sullivan y Friedmann, que permite obtener pequeñísimas piezas de diamante de la forma que se desee. Este método se conoce como método de deposición química de vapor. No obstante las ventajas del diamante, no se espera que los chips de silicio se reemplacen por completo hasta, por lo menos, dentro de 20 años. Esto se debe, principalmente, a dos razones: los chips construidos, con diamante son comparativamente mucho más costosos que aquellos fabricados con silicio; un diamante de 5 mm de diámetro puede costar cientos de dólares, mientras que uno de silicio del mismo tamaño tiene un costo muy bajo. Este problema podría solucionarse con la producción a gran escala de láminas de diamante; de esta manera se calcula que 2 cm 3 de diamante podrían costar alrededor de un dólar. La segunda razón es que la electricidad no se conduce fácilmente a través del diamante. Los científicos están estudiando la forma de agregar algún tipo de material que le dé impureza y le permita adquirir la capacidad para transmitir la electricidad. El investigador Timothy Fisher está estudiando la posibilidad de sustituir células solares de silicio por células hechas de una capa fina de diamante artificial. Estas últimas soportarían grandes flujos de radiación provenientes del espacio, sin que por ello disminuyera su rendimiento. Los satélites actuales, construidos con silicio, después de 10 años de funcionamiento disminuyen su rendimiento hasta en un 50%. Analiza 1. ¿Tú crees que es posible que los diamantes se utilicen a bajas temperaturas? ¿Por qué? 2. ¿Cuáles son los usos del diamante dada su capacidad para conducir el calor? 3. ¿Qué significa el término hidrófobo? 4. En qué consiste la nanotecnología? 5. Qué clases de Chip son más recomendables para su uso? Por qué 6. Busca el significado de las palabras resaltadas. Prof: Janeth Chamorro Palacios
