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

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Nanofabrication: Top-Down

CENTER for NANOFABRICATION: CLEAN ROOM

Crecimiento neuronal

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Scanning Tunneling Microscope (STM): La ventana al nanomundo

324 m

0.1 mm

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Gerd Binnig

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Graphene 0.5 K

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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

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