ACTIVIDAD Nº 10 TRABAJO DE INVESTIGACIÓN, ¿SE PUEDEN VER LOS ÁTOMOS? Aitor Bravo y

Jennifer García

B1B

ACTIVIDAD 1. RICHARD FEYNMAN

¿Quién fue Richard Feynman? Escribe une breve biografía.

Richard Feynman nació Manhattan, Nueva York el 11 de mayo de 1918 y murió en Los Ángeles, California el 15 de febrero de 1988. Sus padres eran judíos pero él era ateo. De pequeño reparaba radios, también experimentaba y redescubría temas matemáticos. En sus últimos años de vida Feynman se dedicó al arte, aprendió a tocar percusión al estilo samba. Tuvo tres mujeres, Arline Greenbaum, Mary Louise Bell y Gweneth Howarth. También tuvo dos hijos Carl y Michelle que fue adoptada. El cáncer se reprodujo en 1987, y Feynman ingresó en el hospital un año después. Complicaciones quirúrgicas empeoraron su estado, y él decidió no aceptar más tratamientos.

¿A qué se dedicó profesionalmente? ¿En qué disciplinas de trabajo tuvo éxito?

Se dedicó a la física. Participó en el Proyecto Manhattan, el proyecto del ejército de los Estados Unidos en Los Álamos para desarrollar la bomba atómica. Después del proyecto, Feynman empezó a trabajar como profesor en la Universidad Cornell. Feynman llevó a cabo gran parte de su trabajo en el Instituto Tecnológico de California, el Caltech, y esto incluye investigaciones sobre: Electrodinámica Cuántica, la física de la súper fluidez del helio líquido y un modelo de la desintegración débil .

Uno de sus pensamientos fue:La imaginación de la naturaleza supera con mucho la nuestra.

ACTIVIDAD2. NANOTECNOLOGÍA

¿QUE ES LA NANOTECNOLOGÍA?

La nanotecnologia es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de

fenómenos y el padre de la nanotecnologia

es Richard Feynman

¿Para qué usan los científicos la nanotecnología?

Los científicos lo usan para:1) Desarrollo de materiales

El diseño de nuevos materiales es, actualmente, el campo más desarrollado.

2) ElectrónicaPermite reducir el tamaño de los chips/biochips, ampliar las memorias, diseñar pantallas más brillantes, livianas y eficientes en el uso de energía.

3) MedicinaEs fuente de distintas aplicaciones como moléculas dirigidas específicamente a la zona deseada del cuerpo.

4) EnergíaLa nanotecnología también promete el desarrollo de fuentes menos contaminantes y más eficientes de energía así como nuevas formas de almacenamiento.

¿Qué sucede con las propiedades de la materia a la escala “nano”? ¿Podrías mencionar al menos

dos ejemplos?

Sufren un cambio de radical. Depende de la posición de sus átomos. Por ejemplo el grafito y el ADN. El padre de la nanotecnologia es Richard Feynman

¿Quién es el padre de la nanotecnología según la consideración de la comunidad

científica?

El padre de la nanotecnología según la consideración de la comunidad científica es Richard Feynman.

¿Qué campos de aplicación pueden estar involucradoscon la nanotecnología?

Energía solar, dispositivos nanoinformáticos, medicina, productos textiles antimicrobianos.

Futuras aplicaciones: almacenamiento, producción, conversión de energía, mejoras en la productividad agrícola, diagnóstico y cribaje de enfermedades, sistemas de administración de fármacos, procesamiento de alimentos, remediación de la contaminación atmosférica, construcción, monitorización y control de plagas e informática.

ACTIVIDAD 3. NANOTECNOLOGÍA EN ESPAÑA

¿Se hace nanociencia en España?

Si, en la UNED (Unidad Didáctica Nanociencia y Nanotecnología),

UAB y el INSTITUTO DE CIENCIA DE MATERIALES DE MADRID (ICMM)

¿Qué líneas de investigación se llevan a cabo?

Física, Química, Biología y Matemáticas, con campos de aplicación como las tecnologías, los materiales, la biotecnología, la medicina y la salud, la energía y el medio ambiente. En la UAB destacan los centrados en la investigación de la diabetes o el ictus, pero también en la elaboración de pinturas antihongos o suavizantes que liberan perfume a lo largo de todo el día.

¿Es solamente cosa de físicos?

No, porque también hay

biología, química,

ingeniería y

ciencias sociales

¿Se trabaja individualmente?

No, tienen que trabajar por grupos porque en los proyectos que realizan necesitan tener conocimientos específicos sobre diversos temas.

ACTIVIDAD 4. MICROSCOPIO DE EFECTO TÚNEL (STM)

¿Para qué sirve un microscopio de efecto túnel?

El microscopio de efecto túnel es un instrumento que se utiliza para obtener imágenes de la materia a escala nanométrica de los átomos y el mundo subatómico. Además permite manipular los átomos individualmente, lo que lo transforma en una herramienta imprescindible de la nanotecnología.

¿En qué condiciones trabaja?

Trabaja con los electrones que no están definidos por una posición precisa, sino por una nube de probabilidad. Esto provoca que en ciertos sistemas esta nube de probabilidad se extienda hasta el otro lado de una barrera de potencial. Por tanto el electrón puede atravesar la barrera, y generar una intensidad eléctrica. Esta intensidad se denomina intensidad de túnel y es el parámetro de control

que nos permite realizar la topografía de superficie.

Busca aplicaciones de este microscopio e inserta dos imágenes del microscopio de efecto túnel.

Para lograr una imagen de la estructura atómica de la materia con una alta resolución, en la que cada átomo se puede distinguir de otro y para producir cambios en la composición

molecular de las sustancias.

¿Quiénes son Berd Binnig y Heinrich Rohres? ¿A qué se dedicaron? ¿Cuándo ganaron el premio Nobel y por qué motivo?

Berd Binnig es un físico alemán que trabajó en 1978 los laboratorios de investigación de la IBM, junto a Heinrich Rohrer descubrió el Microscopio de efecto túnel con el que se pudo observar las primeras imágenes de átomos individuales en las superficies de los materiales.

Heinrich Rohrer (1933). Físico Suizo, trabajo en 1978 en los laboratorios de investigación de la IBM, junto a Gerd Binnig descubrió el Microscopio de efecto túnel con el que se pudo observar las primeras imágenes de átomos individuales en las superficies de los materiales.

¿Cuándo ganaron el premio Nobel y por qué motivo?

En 1986, el Premio Nobel de Física por el diseño del primer microscopio de exploración de efecto túnel, premio que compartieron con Ernst Ruska, inventor del microscopio electrónico.

ACTIVIDAD 5. EL MUNDO DEL CARBONO

¿Qué son los “fullerenos” y a qué o quién deben su peculiar nombre?¿Cómo es su estructura?

Se trata de un material obtenido por interacción de átomos de carbono C60 en fase gaseosa, logrando que los átomos de carbono se unieran en hexágonos y con dobles enlaces resonantes entre átomos de carbono vecinos, como si se tratara del benceno. Deben su nombre a que tenían una forma semejante a la cúpula geodésica construida por el arquitecto Buckminster Fuller.

¿A qué científicos debemos su descubrimiento? ¿En qué año recibieron el premio Nobel de Química?

Harold Kroto, James Heath, Sean O'Brien, Robert Curl y Richard Smalley. Les concedieron el premio Nobel de Química en 1996, por su colaboración en el descubrimiento de esta clase de compuestos.

¿Tienen aplicación?

En la industria se les esta dando uso para crear paneles solares orgánicos, o baterías con mas superficie entre las moléculas de los reactivos para almacenar mayor cantidad de carga, se basan en una doble capa de materiales orgánicos que donan y aceptan electrones y en la medicina como antioxidantes.

¿Encuentras algún problema en su utilización?

Si, porque puede ser perjucidial para el organismno. Porque experimentaron y el daño consistía en una peroxidación lipídica a nivel de la membrana celular, lo que deteriora el funcionamiento de ésta. Se produjeron también inflamaciones en el hígado y la activación de genes relacionados con la síntesis de enzimas reparadoras.

¿Qué son los nanotubos de carbono? ¿Servirán para algo?

Son una forma alotrópica del carbono, como el diamante, el grafito o los fullerenos. Su estructura puede considerarse procedente de una lámina de grafito enrolladas sobre sí misma. Para la electroquímica, como el desarrollo de súper condensadores, dispositivos para el almacenamiento de hidrógeno y fabricación de celdas solares.

Grafeno, ¿material de futuro? Redacta una breve explicación sobre este material.

Es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Permitirá fabricar desde dispositivos electrónicos con pantallas flexibles y transparentes y baterías ultrarrápidas a potentes paneles solares, También aplicaciones en aeronáutica, medicina y otros sectores. Además, supone una base excelente para crear nuevos materiales a medida, en función de las necesidades específicas.

¿Qué país lidera la producción de grafeno?

El país que lidera la producción

de grafeno es China.