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FISICA DE LOS SEMICONDUCTORESTRANSCRIPT
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNADEscuela de Ingenierías. – Ingeniería ElectrónicaFísica de Semiconductores - 299002A-223 – Periodo semestral Intermedio- 2015Act. No. 3. – Trabajo Colaborativo Final
ACTIVIDAD 6
TRABAJO COLABORATIVO
ELVIRA ESTHER BOLAÑOS – Código: 55306950
Edgar Enrique Duque Acosta - Código: 72214352
Luis Alberto Sánchez Correa - Código: 16786134
FABRICIO VALENCIA IDROBO – Código: 10.484.713
Aníbal Rico Gutiérrez – Código: 8499071
Director: Raúl Camacho
Grupo Colaborativo: 299002-7
Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD.
Programa: Ingeniería Electrónica
Cead: Palmira- Valle- Colombia
Agosto- 2015
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INTRODUCCION
Son muchas las nuevas tecnologías que hoy en día estamos viendo en todo el mundo, muchas de ellas buscan facilitarla la vida al ser humano y otras reducir costo, optimizando la utilización de los recursos.
En este documento se elaborara un artículo sobre los Nano materiales y su aplicabilidad al campo biomédico, electrónico y óptico, el cual se basará en aspectos históricos, evolutivos y de aplicaciones actuales de este.
En el ítem “Discusión del Articulo” respondemos a la pregunta: Que investigaciones se han desarrollado en Colombia referente a los Nano materiales con aplicabilidad al campo electrónico, biomédico y óptico?. Se debe dar respuesta de acuerdo a los aportes significativos de cada integrante del grupo y se debe escoger la respuesta que el grupo considere más adecuada.
Energía y Medio Ambiente (nuevas energías, reducción de emisión de contaminantes, remediación ambiental): Se estudiaran él porque de la utilización de estas fuente y en que consiste cada una de ellas. Las propiedades en un material determinan el uso y aplicaciones. Para poder emplear algún material en el campo de la electrónica debe presentar ciertas propiedades eléctricas que son básicamente las reacciones de un material cuando se le aplica un campo eléctrico, es fundamental la capacidad de conducción eléctrica del material.
La capacidad de conducción es la facilidad con la que un material transmite una corriente eléctrica, empleando éste parámetro existe una clasificación de los materiales sólidos: conductores, semiconductores y aislantes. Entre los mejores conductores están los metales. La corriente eléctrica resulta del movimiento de partículas cargadas que responden a un campo eléctrico aplicado. La temperatura influye directamente en la resistividad de un material a la conducción, pues cuando aumenta la temperatura también aumentan las vibraciones que sirven como centros de dispersión de los electrones y limitan la movilidad de los portadores de carga. Otro factor muy importante es la concentración y naturaleza de impurezas y finalmente la deformación plástica también incrementa la resistencia porque el aumento de dislocaciones aumenta el número de dispersiones de electrones. En el presente informe se busca iniciar y facilitar
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el proceso de aprendizaje con base en la identificación de conocimientos previos sobre la temática del curso.
OBJETIVOS
Generales
Contextualizar los estudiantes en aplicabilidad e innovación de los temas planteados en el curso, con la finalidad de dar solución a una problemática real.
Específicos
La presente actividad se llevará a cabo, mediante una revisión bibliográfica apropiada a cerca de Nano materiales y su aplicabilidad al campo biomédico, electrónico y óptico.
La actividad se desarrollará en grupos colaborativos.
Participación en el foro e interacción con los compañeros del foro.
Elaborar informe escrito
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La revisión de bibliografía se debe plasmar en la siguiente tabla (Agregar tantas filas a la tabla como usted considere):
Nombre del Artículo
Autor y revista de publicación
Resumen Base de Datos
Dirección URL
Ejemplo: Nonotubos de Carbono electrónicos: Avances recientes
Artículo:
Organic Electronics, Volume 15, Issue 11, November 2014, Pages 2685-2695
Autores
Ross E. Triambulo, Hahn-Gil Cheong, Jin-Woo Park
Los nanotubos de carbono (CNT) son materiales cuasi - unidimensionales con propiedades únicas y son materiales ideales para aplicaciones en dispositivos electrónicos. Se han logrado avances significativos en la electrónica de la CNT , y un enfoque sin dopaje ha surgido de esta investigación . Este enfoque utiliza el control de contacto sobre las propiedades de los transistores de efecto campo ( FET)
ScienceDirect
http://ac.els-cdn.com/S1369702114002582/1-s2.0-S1369702114002582-main.pdf?_tid=a016fc36-4833-11e4-9f0e-00000aab0f26&acdnat=1412034909_67c4126d08b150acfaeb5784297dc20d
Propiedades de Nanomateriales Basados en Átomos Artificiales de Diferentes Geometrías.
Nossa, J.1
Camacho,
A.1Fuente:
Revista
Colombiana de
Física. 2008,
Vol. 40 Issue 1,
p107-110. 4p. 3
Graphs.
Basados en las energías y funciones de onda de puntos cuánticos de diferentes geometrías, ubicamos éstos en los sitios de una red cúbica simple y por medio del método Tight-Binding calculamos la estructura electrónica de supercristales basados en puntos cuánticos. Mostramos cómo la estructura de bandas de estos supercristales depende del parámetro de hopping entre puntos cuánticos, el cual es obtenido de nuestros cálculos de moléculas artificiales.
ebscohost.com
http://web.a.ebscohost.com/ehost/detail/detail?sid=ed1b4381-7f5e-43fb-a6c7-a97a33ff9ed2%40sessionmgr4005&vid=11&hid=4206&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l0ZT1laG9zdC1saXZl#AN=44409684&db=aph
tesis de maestría.
Revista de Ingeniería. nov2008, Issue 28, p117-127.
Se presenta una lista de tesis de maestría presentadas en la Facultad de Ingeniería de la
ebscohost.com
http://web.a.ebscohost.com/
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10p. Universidad de los Andes, Colombia. Los temas tratados incluyen el uso de nanomateriales en el sector de salud, la planeación en una empresa autopartista colombiana y la optimización de bodegas industriales.
ehost/detail/detail?sid=ed1b4381-7f5e-43fb-a6c7-a97a33ff9ed2%40sessionmgr4005&vid=10&hid=4206&bdata=Jmxhbmc9ZXMmc2l0ZT1laG9zdC1saXZl#AN=36980795&db=aph
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CONCLUSIONES
La buena voluntad y las intenciones de la "industria" de la nanotecnología. Hay
mucho dinero en juego en nanotecnología y esas ganancias a realizar puede haber
un problema con la buena voluntad industrias. La nanotecnología está en la vía
rápida de la combinación de la ciencia especializada y los bienes de consumo en
todo el mundo para que puedan aprovecharse de la falta de público en general de
conocimientos en el área.
El mundo sea consciente de que existe la preocupación con la seguridad de los
productos que aún no han sido suficientemente regulados. Donde hay dinero en
cuestión no hay posesividad contra el público en la forma de secretos comerciales
si las regulaciones se deben llevan a cabo.
Los nanotubos de carbono están a punto de convertirse en un producto
comercializado importante con el potencial de reemplazar las principales materias
primas convencionales. Sin embargo, cualquier persona legalmente puede
producir o venta nanotubos de carbono, no importa cuál sea la aplicación, primero
debe comprar una licencia de NEC o IBM.
Los aspectos positivos de la nanotecnología en la balanza. El futuro es brillante y
maravilloso con un mundo que es un lugar fácil y saludable para vivir, y si hay una
lección que se puede tomar distancia de todo esto que sea todo es posible!
Naciones, gobiernos, organizaciones y ciudadanos que no son conscientes de este
cambio de poder inminente deben ser informado y capacitado para que puedan
adaptarse adecuadamente la nanotecnología y su perturbador económico
potencial.
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La justicia social y libertades civiles plantean con frecuencia que los supuestos
beneficios de la nanotecnología no se distribuirán de manera uniforme, y que los
beneficios técnicos y económicos con la nanotecnología sólo se alcanzarán las
naciones ricas.
La mayor parte de la investigación en nanotecnología y el desarrollo - y las
patentes para los nanomateriales y productos - se concentra en los países
desarrollados (entre ellos Estados Unidos, Japón, Alemania, Canadá y Francia).
Además, la mayoría de las patentes relacionadas con la nanotecnología se
concentran entre las pocas corporaciones multinacionales, como IBM, Micron
Technologies, Advanced Micro Devices e Intel. Hay temores que es probable que
los países en desarrollo no tendrán acceso a la infraestructura, el financiamiento y
los recursos humanos necesarios para apoyar la investigación y el desarrollo de la
nanotecnología, y que esto es probable que agravar esas desigualdades.
Las industrias agrícolas y alimentarias demuestran que la concentración de
patentes en nanotecnología relacionada. Las patentes sobre las semillas, material
de plantas, animales y otras técnicas agroalimentarias ya se concentran entre unas
pocas empresas. Esto se prevé que aumentará el costo de la agricultura, mediante
el aumento de la dependencia de los agricultores de entrada. Esto puede marginar
a los agricultores más pobres, incluidos los que viven en países en desarrollo.
Los productores de los países en desarrollo también podrían estar en desventaja
por la sustitución de productos naturales (incluyendo el caucho, el algodón, el café
y el té) por el desarrollo de la nanotecnología. Se dice que sustitución con nano-
productos industriales podría impactar negativamente en las economías de los
países en desarrollo, que han confiado tradicionalmente en estos cultivos de
exportación.
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Se propone que la nanotecnología sólo puede ser eficaz en el alivio de la pobreza y
la ayuda al desarrollo ", tras su adaptación a los contextos institucionales sociales,
culturales y locales, y elegidos y diseñados con la participación activa de los
ciudadanos desde el punto de inicio.
Protección del medio ambiente, la salud humana y la seguridad de los trabajadores
en los países en desarrollo sufre de una combinación de factores pero están
limitados a la falta de, la salud humana del medio ambiente robusto, y las normas
de seguridad de los trabajadores; mal o no ejecutadas regulación que está
vinculada a la falta de físico y la capacidad humana.
Luego de realizar este trabajo colaborativo podemos decir que son muchos los
avances que ha tenido la ciencia y la tecnología en los últimos años y que esta
nuevas tecnologías buscan día a día mejor el estilo de vida de las personas y del
planeta entero; entre estas tenemos el caso de los superconductores los cuales
nos están brindado posibilidades infinitas en la parte de la información en el
almacenamiento de datos y la trasmisión de información, también vemos como la
nanotecnología y la Nanociencia se encuentran en búsqueda de la solución de las
enfermedades del ser humano que hoy en día no tienen cura.
Por último se pudo ver las diferentes fuentes de energía que se están
implementado en el mundo para así reducir el impacto que le hemos generados al
medio ambiente y como estas fuentes han ido reemplazando a las fuentes
convenciones como las termoeléctricas.
Estos avances se han dado gracias a la combinación de las ciencias con la
tecnología, las cuales juntas han logrado grandes avances y se ha trazados
objetivos ambiciosos para los próximos años los cuales seguramente serán de
gran.
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El impacto de la nanotecnología se extiende desde sus aplicaciones médicas,
éticas, mentales, jurídicas y ambientales, a campos como la ingeniería, la biología,
la química, informática, ciencia de los materiales, y las comunicaciones.
Los principales beneficios de la nanotecnología incluyen la mejora de los métodos
de fabricación, sistemas de purificación de agua, sistemas de energía, la mejora
física, la nanomedicina, mejores métodos de producción de alimentos, la nutrición y
la infraestructura a gran escala de auto-fabricación. reducido tamaño de la
nanotecnología puede permitir la automatización de tareas que eran previamente
inaccesibles debido a restricciones físicas, que a su vez puede reducir el trabajo, la
tierra, o los requisitos de mantenimiento colocados en los seres humanos.
Los riesgos potenciales incluyen el medio ambiente, la salud, y cuestiones de
seguridad; efectos de transición como el desplazamiento de las industrias
tradicionales como los productos de la nanotecnología se vuelven dominantes, que
son motivo de preocupación para los defensores de los derechos de privacidad.
Estos puede ser particularmente importante si se pasan por alto los posibles
efectos negativos de las nano partículas.
Los organismos reguladores, como la Agencia de Protección Ambiental de los
Estados Unidos y la Dirección de Protección de la Salud y Consumidores de la
Comisión Europea han comenzado a hacer frente a los riesgos potenciales de las
nanopartículas. El sector de alimentos orgánicos ha sido el primero en actuar con
la exclusión regulada de nanopartículas fabricadas con productos orgánicos
certificados, primero en Australia y el Reino Unido, y más recientemente en
Canadá.
Los riesgos potenciales de la nanotecnología en términos generales se pueden
agrupar en cuatro áreas : · Problemas de salud - los efectos de los nanomateriales
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en la biología humana, · Temas ambientales - los efectos de los nanomateriales en
el medio ambiente, · Cuestiones sociales - los efectos que la disponibilidad de
dispositivos nano- tecnológico tendrá sobre la política y la interacción humana, ·
Cuestiones especulativas - los riesgos específicos asociados con la visión
especulativa de la nanotecnología molecular , tales como "fantasma gris "
La presencia de los nanomateriales (materiales que contienen nanopartículas) no
es en sí una amenaza. Es sólo algunos aspectos que pueden hacer ellos
arriesgado, en particular, su movilidad y su mayor reactividad. Sólo si ciertas
propiedades de ciertas nanopartículas eran perjudiciales para los seres vivos y el
medio ambiente sería que se enfrenta a un peligro real. En este caso se le puede
llamar nano polución.
Al abordar la salud y el impacto ambiental de los nanomateriales que tenemos que
diferenciar entre dos tipos de nanoestructuras: (1) nanocompuestos, superficies y
nanocomponentes (electrónicos, ópticos, sensores, etc.) nanoestructurados, donde
las partículas a nanoescala se incorporan en una sustancia, material o dispositivo
(nano-partículas "fijos"); y (2) las nanopartículas "libres", en los que en algún
momento de la producción o usan nanopartículas individuales de una sustancia
están presentes. Estas nanopartículas libres podrían ser especies nanoescala de
elementos o compuestos simples, pero también compuestos complejos, donde, por
ejemplo, una nanopartícula de un elemento en particular se recubre con otra
sustancia ("revestido" nanopartícula o nanopartículas "core-shell").
Parece haber consenso en que, aunque uno debe ser consciente de los materiales
que contienen nanopartículas fijos, la preocupación inmediata es con
nanopartículas libres. Las nanopartículas son muy diferentes de sus homólogos de
todos los días, por lo que sus efectos adversos no se pueden derivar de la
toxicidad conocida del material de tamaño macro. Esto plantea cuestiones
importantes para abordar la salud y el impacto ambiental de nanopartículas libres.
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Las nanopartículas es importante que un polvo o líquido que contiene
nanopartículas casi nunca sean mono dispersas, pero en vez contienen una gama
de tamaños de partículas. Esto complica el análisis experimental como
nanopartículas más grandes podrían tener diferentes propiedades de los más
pequeños. Además, las nanopartículas muestran una tendencia a agregarse, y
tales agregados a menudo se comportan de manera diferente a partir de
nanopartículas individuales.
El impacto en la salud de la nanotecnología son los posibles efectos que el uso de
materiales y dispositivos nanotecnológicos tendrá sobre la salud humana. Como la
nanotecnología es un campo emergente, hay un gran debate sobre hasta qué
punto la nanotecnología se beneficiará o plantear riesgos para la salud humana.
Impacto en la salud de la nanotecnología se puede dividir en dos aspectos: el
potencial de las innovaciones nanotecnológicas para tener aplicaciones médicas
para curar las enfermedades y los riesgos potenciales para la salud que plantea la
exposición a los nanomateriales.
Nano toxicología es el campo que estudia los posibles riesgos para la salud de los
nanomateriales. El tamaño extremadamente pequeño de los nanomateriales
significa que son mucho más fácilmente absorbidos por el cuerpo humano que las
partículas de mayor tamaño. ¿Cómo estas nanopartículas se comportan en el
organismo es una de las cuestiones importantes que necesita ser resuelto. El
comportamiento de las nanopartículas es una función de su tamaño, forma y
superficie de reactividad con el tejido circundante. Aparte de lo que sucede si las
nanopartículas no degradables o lentamente degradables se acumulan en los
órganos, otra preocupación es su potencial interacción con los procesos biológicos
en el interior del cuerpo: debido a su gran superficie, las nanopartículas sobre la
exposición a los fluidos del tejido y se absorben inmediatamente en su superficie
algunos de las macromoléculas que se encuentran. El gran número de variables
que influyen en la toxicidad significa que es difícil generalizar acerca de los riesgos
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de salud asociados con la exposición a los nanomateriales - cada nuevo
nanomaterial debe ser evaluado individualmente y todas las propiedades del
material debe ser tenido en cuenta. Temas ambientales y de salud se combinan en
el lugar de trabajo de empresas dedicadas a la producción o el uso de
nanomateriales y en los laboratorios dedicados a la nanociencia y la
nanotecnología investigación. Es seguro decir que las normas de exposición del
lugar de trabajo actuales para polvos no se pueden aplicar directamente a los
polvos de nanopartículas.
La nanomedicina es la aplicación médica de la nanotecnología. [8] Los enfoques
de la gama nanomedicina desde el uso médico de los nanomateriales,
nanoelectrónica a biosensores, e incluso posibles futuras aplicaciones de la
nanotecnología molecular. Nanomedicina busca entregar un valioso conjunto de
herramientas de investigación y dispositivos clínicamente útil en el futuro cercano.
La Iniciativa Nacional de Nanotecnología espera nuevas aplicaciones comerciales
en la industria farmacéutica que pueden incluir sistemas avanzados de
administración de fármacos, nuevas terapias, y en vivo de imágenes. Sensores de
interfaces de Neuro-electrónica y otros nanoelectrónica basadas son otro objetivo
activa de investigación. Más abajo en la línea, el campo especulativo de la
nanotecnología molecular cree que las máquinas de reparación de células podrían
revolucionar la medicina y el campo médico.
Contaminación Nano es un nombre genérico para todos los residuos generados
por los nanodispositivos o durante el proceso de fabricación de nanomateriales.
Este tipo de residuos puede ser muy peligroso debido a su tamaño. Se puede flotar
en el aire y podría penetrar fácilmente en células animales y vegetales causando
efectos desconocidos. La mayoría de las nanopartículas por el hombre no
aparecerá en la naturaleza, por lo que los organismos vivos pueden no tener los
medios adecuados para hacer frente a nanowaste.
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Los riesgos para la salud de las nanopartículas de ingeniería de todo el ciclo de
vida de estas partículas tiene que ser evaluado, incluyendo su fabricación,
almacenamiento y distribución, aplicación y posibles abusos, y la eliminación. El
impacto en los seres humanos o el medio ambiente puede variar en las diferentes
etapas del ciclo de vida. Evaluación ambiental se justifica como nanopartículas
presentes impactos ambientales nuevos. Scrinis plantea preocupaciones [12] sobre
nano-contaminación, y sostiene que el momento no es posible ", precisamente
predecir o controlar los impactos ecológicos de la liberación de estos nano-
productos en el medio ambiente."
Posibles aplicaciones futuras de la nanotecnología tiene el potencial de beneficiar
al medio ambiente. La nanofiltración, basado en el uso de membranas con poros
extremadamente pequeños menores que 10 nm (quizás compuesto de nanotubos)
son adecuados para la filtración mecánica para la eliminación de iones o la
separación de diferentes fluidos. Además, las nanopartículas magnéticas ofrecen
un método eficaz y fiable para eliminar los contaminantes de metales pesados de
las aguas residuales. El uso de partículas a nanoescala aumenta la eficacia para
absorber los contaminantes y es relativamente barato en comparación con
métodos de precipitación y filtración tradicionales.
Nanotecnología podría potencialmente tener un gran impacto en la producción de
energía limpia. La investigación está en marcha para usar nanomateriales para
propósitos incluyendo células solares más eficientes, prácticos células de
combustible y baterías respetuosas del medio ambiente.
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Bibliográfia
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D. Halliday, R. Resnick, J. Walker. Fundamental of Physics, Ed. Wiley, 1993.
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John P. McKelvey. Física del estado sólido y semiconductores. Ed Limusa, 1991
SUPERCONDUCTIVIDAD https://www.youtube.com/watch?
v=RmyhdIP5msQ&index=1&list=PLC67EF22EA5F38F94
Mòdulo FISICA DE SEMICONDUCTORES. ESCOBAR DÌAZ Manuel Juliàn.
UNAD. Bogotà. 2008
•http://www.astromia.com/glosario/superconductor.htm
•http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/1343/2_-
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http://www.vivosano.org/es_ES/Informaci%C3%B3n-para-tu-salud/Entorno-y-
Medio-ambiente/Medio-ambiente/Gu%C3%ADa-para-reducir-la-emisi%C3%B3n-
de-contaminantes.aspx
http://www.legislacionambientalspda.org.pe/index.php?
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ambiental&catid=31:cap-1&Itemid=3734
http://remediacionambietal.blogspot.ca/
http://vilssa.com/6-nuevos-materiales-para-el-futuro-en-el-mundo-de-la-
construccion
https://es.wikipedia.org/wiki/Nanomaterial
Fuentes : http://nanotechnologyforstudents.weebly.com/positive-and-negative-aspects.html
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www.ecured.cu/index.php/Nanomateriales
http://www.portaleducativo.net/
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que-cambiaran-el-mundo_IIdAlL5ip9fXJ3wEaJrnW3/
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v=RmyhdIP5msQ&index=1&list=PLC67EF22EA5F38F94
https://www.youtube.com/watch?
v=I0w1V5zhkxk&index=3&list=PLC67EF22EA5F38F94
https://www.youtube.com/watch?v=xxqHeajtAL8
https://www.youtube.com/watch?v=asXiCcx7z9Y