martes, 21 de enero del 2020 Fecha
Ir a la página principal Ir al blog

IMPRESIÓN NO PERMITIDA - TEXTO SUJETO A DERECHOS DE AUTOR




¿Qué hacemos aquí? ¿Por qué nos comportamos así?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en ¡Qué mundo este nuestro!    ~    Comentarios Comments (1)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

Si miramos hacia atrás en el Tiempo, si repasamos la Historia de la Humanidad, podremos ver que a lo largo de toda ella los seres humanos hemos tenido que trabajar duramente para poder satisfacer nuestras necesidades materiales. En los primeros milenios de esa larga andadura, no éramos muy conscientes de ello, simplemente actuábamos guiados por la necesidad y la intuición, el instinto. Sin embargo, pasaron los años y evolucionamos hasta el punto de que fuímos conscientes de que, además de buscar soluciones a los problemas, había “algo más”.

El Tiempo inexorable pasó y las mentes de aquellos seres primitivos crecieron para llegar a ser conscientes de que, “ese algo más” estaba presente en ellos y era diferente a la necesidad de comer o dormir, o, de cualquiera de las funciones físicas que el cuerpo les exigia. ¿Que podría ser “ese algo más” que, desde entonces ha sido inseparable compañero de los pensamientos del ser Humano. Esa consciencia nos llevó a preguntarnos por el sentido de la Vida. ¿Quiénes éramos? ¿Quién soy como individuo?

El hombre filósofo ha pensado en ello profundamente y, aunque ha dado algunas respuestas, ninguna ha llegado a ser satisfactoria ni ha llenado ese vacío que todos llevamos dentro, en el que se esconde un “ente” desconocido y misterioso que no sabemos quien es, y, lo paradógico es que resulta que somos nosotros mismos, nuestro YO desconocido que, residiendo en nuestro interior, no se deja “ver” del todo y esconde celosamente secretos que, siendo nuestros, no podemos desvelar.

Antes habiendo nombrado el largo camino recorrido por la Humanidad, en el camino, hemos tenido que soportar grandes sufrimientos y dolor, algunos esporádicos momentos de efímera felicidad, nos hemos topado con el bien y con el mal y, también, hemos podido conocer dónde está la inteligencia y la más ciega ignorancia, hemos sabido de la irreversibilidad de la muerte como último viaje y, sin embargo, algo nos dice que puede haber mucho más.

La Ciencia nos dice que más allá de la muerte no habrá nada y que, lo que somos ha quedado aquí, plasmado en nuestros descendientes que seguirán el camino con las experiencias pasadas, la historia aprendida, lo que de sus propias vidas puedan obtener y al compás que marquen los avances tecnológicos de su tiempo. Tendrán, como todos hemos tenido, momento felices y amargos, y, para conseguir objetivos la herramienta será el duro trabajo y la inteligencia que cada cual posea.

Preguntar dónde reside la auténtica felicidad no puede dar como resultado una respuesta general, toda vez que, cada cual, tiene su propio concepto de lo que es la felicidad y, lo que para unos es más que suficiente, para otros no es nada. Lo cierto es que, según los grandes maestros filósofos del mundo, la felicidad reside en las pequeñas cosas: Esa sonrisa del niño, ver a la familia unidad y en armonía, conseguir los logros propuestos, una taza de café en buena compañía, una caricia, una mirada… ¡Son tantas las pequeñas cosas que nos proporcionan felicidad!

                                                 Si miramos en el pasado, algunas de las respuestas que buscamos podríamos encontrar, pero…

                Si miramos el futuro, nada de lo que buscamos estaría allí

Debemos mirar mejor… ¡Dentro de nosotros mismos! Que siendo como somos Naturaleza, tenemos todas las respuestas y, para llegar a ellas tendremos que avanzar en la evolución del Ser que llevamos dentro y que, estándo conectado con el Universo, forma parte de él. En nuestras mentes está escrito todo aquello que queremos y necesitamos saber: ¿Quiénes somos? ¿Hacia donde vamos? ¿Si la muerte es el último camino o hay más después de ella? ?Por qué tenemos que sufrir dolor? ¿Si vale la pena tan largo y doloroso recorrido? Y, sobre todo, podríamos saber si alguna vez, finalizará ese largo proceso de humanización que nos hace Ser y Sentir, nos posibilita ver más allá de lo que nuestros ojos desnudos nos pueden permitir.

Particularmente tengo la impresión de que en pleno siglo XXI, la Humanidad está más perdida que la Atlantida, aquella mítica ciudad, aquel Imperio de sabiduría y riqueza que nunca pudimos encontrar y que, según las leyendas, nos hablan de grandes Tesoros y de grandes conocimientos. Se dice:

“Que era una tierra ubérrima, bendecida por una vegetación exuberante y por la existencia de valiosos yacimientos minerales, entre ellos los de plata y de oro. Su pueblo gozaba de un alto nivel científico y cultural. En el mismo de ese reino isleño, sobre la cima de una pequeña colina, se ataban un palacio y un templo, en torno a los cuales se extendía la gran dad, que media 19 kilómetros de largo. Alrededor de la colina, un amplio o —en realidad, un canal— permitía el paso de barcos de vela. Alrededor de urbe, otras vías de agua formaban círculos concéntricos; el canal que rodeada la ciudadela se comunicaba con el mar abierto a través de un amplio sistema de muelles y puertos, que exportaban los valiosos productos del país a todo mundo conocido entonces. “

Si miramos a nuestro alrededor, si vemos lo que tenekos que estar soportando, si nos fijamos en la involución que a pesar de todo estamos padeciendo, podríamos sentir nostalgia de aquellos Tiempos pasados en los que, la Humanidad, a pesar de no conocer la Mecánica cuántica ni la Relatividad General, no tenía problemas de paro ni tampoco se producían desahucios que, de alguna manera, vienen a denigrarnos y resulta ser la mayor humillación por la que pasar pueda un ser Humano. No tener un trabajo es denigrante, no tener una Vivienda digna es bochornoso. ¿Cómo hemos podido retroceder tanto?

No debemos consentir que nos quiten la dignidad, ese don tan preciado del Ser Humano que la hace no avergonzarse de sí mismo. Un hombre tiene que poder mantener a su familia y ofrecerle lo más básico: Casa, vestido y alimento. El trabajo del hombre lo dignifica y hace posible que se siente satisfecho de sí mismo, sin importarle el esfuerzo y sacrificio que para lograrlo tenga que hacer. Es su realización como persona.

       En palabras de Max Scheler:

“En la Historia de más de diez mil años somos nosotros la primera época en la que el hombre se ha convertido para sí mismo en radical y universalmente en un ser problematico: el hombre ya bo sabe lo que lo es y se da cuenta de que no lo sabe”

Claro que, lo cierto es que no lo hemos sabido nunca y, en algunos momentos de lucides hemos podido tener algún atisbo de “conocernos” pero, como la ráfaga efímera de luz que viaja por el espacio, tan rápido como vienen se van, esos pensamientos que no podemos retener para poder conquistar esa sabiduría necesaria que nos lleve a comprender quiénes somos y hacia donde vamos, toda vez que, de dónde venimos… ¡Tenemos una buena idea!

El hombre hace ya mucho tiempo que se planteó la pregunta sobre el sentido de la Vida

Civilizaciones muu antiguas Sumerios, Babilónicos, Egipcios, Hindúes, Chinos, Persas, Griegos y otros que llegaron después ya tenían inplantada en sus Sociedades una amplia escuela filosófica en la que esa pregunta: ¡El Sentido de la Vida!, siempre estuvo presente y todos los grandes pensadores la quisieraon responder sin lograrlo… ¡del todo!

La Sociedad Científico-Técnica que tenemos hoy, está llena de ambigüedades debido a que el Ser Humano no ha podido alcanzar -todavía- ese nivel de conocimiento que sería necesario para dominar todos los sercretos de la Naturaleza. El Universo es muy grande y vasto en su propia concepción, no podemos llegar a sus límites y, de la misma manera, estamos confinados en un pequño mundo desde el que tratamos de saber lo que pueda haber más allá y, para ello, nos valemos de “sentidos” artificiales” como microsopios y telescopios que nos hablen de lo pequeño y de lo grande pero, seguimos muy retrasados en el conocimiento mayor: ¡Nosotros mismos! Y, la Cienda que camina muy poco a poco, por el momento no nos ha podido decir ni quiénes somos ni hacia donde vamos.

Si bien la crisis de Identidad aparece con más fuerza y presencia durante la adolescencia, resurge también en distintos momentos de la vida de un individuo. La inestabilidad emocional que acompaña este momento vital, es una de sus principales características. Quizás por cuestiones que quedaron pendientes en la infancia o en la etapa puberal o que se presentaron difusas a lo largo de la vida, la construcción de un Yo débil y sin raíces, provoca la imposibilidad de crear relaciones sanas y positivas para el individuo. Sin embargo, dicha crisis identitaria puede tener su origen también en situaciones como la que hoy estamos viviendo en la que, el hombre, llega a dudar de sí mismo al verse abocado a una situación límite en la que, impotente, contempla como su vida de desmorona a su alredor.

Debemos reaccionar, y, salir de la actual situación en la que nos metieron los políticos de turno y los muchos desaprensivos que forman la Sociedad: Me refiero a Banqueros, Sindicatos y Patronales que, junto a otras Instituciones sólo han supuesto la ruina de todos los demás para su beneficio propio. Esa es, amigos míos, la realidad que hoy tenemos en nuestro tecnológico mundo.

¿Qué futuro le espera a la Juventud? ¿Por qué no pagan los cumplables? Y, si por casualiodad, aparece una Jueza Justiciera… ¡La quieren linchar!

emilio silvera

Nanofotónica: luz + nanopartículas = Futuro tecnológico

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El futuro tecnológico    ~    Comentarios Comments (0)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

Han pasado ya casi cincuenta años desde que Richard Feynman dictara su famosa plática There is plenty of room at the bottom: An invitation to enter a new field of physics (Hay suficiente espacio en el fondo: Una invitación a entrar en un nuevo campo en la Física). En ella estableció que las leyes de la Física no impiden manipular las cosas átomo a átomo; -es algo que se puede hacer pero no se ha hecho debido a que somos demasiado grandes para hacerlo-.

Desde entonces se ha estado buscando la manera de poder diseñar los materiales átomo a átomo. De hecho, los materiales nanoestructurados ya han sido utilizados en aplicaciones prácticas, siendo importantes en nuestra vida diaria. El color rojo de los vitrales en las catedrales góticas de Europa se obtenía utilizando nanopartículas de oro; la película fotográfica utiliza nanopartículas de plata; los bloqueadores solares utilizan nanopartículas de dióxido de titanio y de zinc como parte activa. El primer caso es una aplicación del efecto nano del oro y es quizás la primera aplicación de la nanotecnología. Quizás el mayor desarrollo de las nanoestructuras se dio con el descubrimiento de la microscopia de fuerza atómica ya que con esta se podía manipular a los átomos o partículas muy pequeñas. Hoy día, la investigación en el campo de los materiales nanoestructurados se ha multiplicado y sus aplicaciones abarcan todas las disciplinas convirtiendo a la nanotecnología en un campo interdisciplinario. Muchos países han implementado programas especiales para la investigación en este campo invirtiendo grandes cantidades de dinero. La apuesta puede ser de alto riesgo, pero el premio promete ser enorme.

200

Hoy día se estima el mercado de la nanotecnología en cientos de billones de dólares. Nuestro país también ha apoyado esta iniciativa aunque en menor proporción. De hecho la nanotecnología no es una prioridad dentro de nuestro sistema de investigación, no hay programas especiales de apoyo económico en este tópico y se compite por igual con todas las áreas. Con pocos recursos económicos se tiene poca infraestructura y en general grupos pequeños lo que dificulta la capacidad para competir. Aún con estas limitantes, se han obtenido excelentes resultados y hay grupos en nuestro país que cuentan con reconocimiento internacional.

Materiales nanoestructurados y nanotecnología

Los materiales nanoestructurados (NEMs, por siglas en inglés) han despertado rápidamente un gran interés debido a la diversidad de sus aplicaciones. De acuerdo a la definición más aceptada, los materiales nanoestructurados son aquellos en los que por lo menos una de sus

dimensiones se encuentra en el rango de 1-100 nm. Es decir, los NEMs son tres órdenes de magnitud más pequeños que los MEMS (sistemas microelectromecánicos, por sus siglas en inglés), e incluyen nanopartículas, nanocristales, nanoalambres, nanobarras, nanotubos, nanofibras, nanoespumas, etc. Los NEMs pueden ser semiconductores, dieléctricos, metales, orgánicos, inorgánicos, aleaciones, biomateriales, biomoléculas, oligómeros, polímeros, etc.

 

Nos sorprendería saber en qué lugares están presentes los cristales fotónicos con las nuevas técnicas alcanzadas en la nanotecnología

 

Aunque también existen sistemas nanoestructurados de dimensiones mayores como son los cristales fotónicos. En el rango de nanómetros, los materiales presentan propiedades ópticas, eléctricas, magnéticas y mecánicas únicas y totalmente diferentes de los materiales en el rango de los micrómetros o milímetros llamados también materiales en bulto.

Para tener una idea de que tan pequeño es un nanómetro podemos mencionar que un milímetro tiene un millón de nanómetros; el diámetro del cabello humano mide entre 10,000 y 50,000 nanómetros; los glóbulos rojos y blancos miden entre 2 y 5 nanómetros mientras que el ADN mide 2.5 nanómetros.

Los superátomos de silicio pueden formar, por ejemplo, nanotubos. Además, se les puede agregar un metal de transición con el objetivo de cambiar sus propiedades eléctricas, lo que se denomina dopaje. Cuando el superátomo es de tipo anión (tiene carga eléctrica negativa, le sobran electrones), “se le dopa con un metal alcalino, como el potasio”, que tiene un solo electrón en su nivel energético más externo. Del mismo modo, cuando son cationes (con carga negativa, al perder electrones) se les dopa con un metal halógeno, que necesita un electrón más para completar su último nivel energético.

Las propiedades de los NEMs son dominadas por los efectos de superficie mientras que las de los materiales en bulto son debidas a un efecto de volumen. La tecnología para su producción y uso se ha convirtiendo en una industria muy poderosa: la nanotecnología. La nanotecnología es la ciencia e ingeniería de producir materiales o estructuras funcionales de unos cuantos nanómetros. Es la tecnología del futuro con la cual se desarrollarán los nuevos materiales y dispositivos. Las aplicaciones son sorprendentes así como variadas, por ejemplo, la industria optoelectrónica y fotónica, biomedicina, sensores, celdas solares y de combustible, catálisis, memorias ópticas, procesadores de computadoras, fotodetectores, herramientas de corte, industria automotriz y aeronáutica, moduladores e interruptores, cosméticos, etc. Aunque todas las aplicaciones son de gran interés, sin duda alguna las aplicaciones en sistemas biológicos son las más sobresalientes. Especialmente las aplicaciones de las propiedades ópticas de los sistemas nanoestructurados.

La Tecnología fundamental del siglo XXI: Nano Tecnología

Uno de sus apartados es, la Nanofotónica

Esas nuevas formas, la nanotecnología, entrará en el “universo” de la mecánica cuántica, en el mundo infinitesimal, y, se lograrán cosas que ahora, serían impensables. Posiblemente, la primera visita que hagamos a un mundo habitado por otros seres, estará tripulada por seres nanotecnológicos que, al igual que la misma nave, tengan medidas tan pequeñas que serán imposibles de observar y, sin embargo, estarán dotadas de adelantos tales que, podrán medir, evaluar, estudiar, captar imágenes, enviar datos por medios ahora desconocidos, y, en fin, serán las avanzadillas de lo que irá después, la visita de humanos a otros mundos.

La nanofotónica es la fusión de la nanotecnología y la fotónica. Es un campo multidisciplinario que estudia las propiedades ópticas de los sistemas nanoestructurados y la interacción luzmateria a nivel nanoscópico. Ya mencionamos que las propiedades ópticas de las nanopartículas son dominadas por los efectos de superficie. Así, controlando el tamaño de las nanopartículas o nanoestructuras podemos controlar o amplificar ciertas propiedades de los sistemas bajo estudio. En general, las nanoestructuras pueden ser de tres tipos, semiconductoras, dieléctricas y metálicas.

La Nanotecnología marcará nuestro futuro. De ella partirán las nuevas ideas e instrumentos, los nuevos modos de construir lo que queda por venir, nuevas maneras de sondear el espacio “infinito”, de curar enfermedades, de sustituir órganos vitales, de construir robots.

Curiosamente, existe una creencia bastante arraigada en amplios sectores de la comunidad científica de que la fotónica (conjunto de tecnologías relacionadas con la luz) es un campo que cae fuera del universo de la nanotecnología. La creencia se apoya en el clásico criterio de Rayleigh de que la resolución espacial de un sistema óptico está limitada por la longitud de onda de la luz (≈ 500 nm), y por ello es próxima al micrómetro, muy lejos de los requisitos de la nanotecnología.

Yo, por mi parte, estimo que esta división es sin duda errónea, y hoy en día la fotónica está íntimamente implicada con la nanotecnología, e incluso se puede hablar propiamente de nanofotónica, de igual manera que se puede hablar de nanoelectrónica o de nanomagnetismo.

                                               Cuando sepamos conectar de manera conveniente todas las disciplinas del sabe Humano… ¡Las cosas cambiaran!

Decía que:  “En general, las nanoestructuras pueden ser de tres tipos, semiconductoras, dieléctricas y metálicas”. Cada una de ellas produce fenómenos de especial interés cuando interactúan con una señal óptica, pudiendo así ser aplicadas en diferentes campos. Un campo de especial interés es la biología.

El estudio de las propiedades luminiscentes de sistemas nanoestructurados en sistemas biológicos es el campo de estudio de la bionanofotónica. Especialmente trata sobre el estudio de sistemas nanoestructurados en aplicaciones biomédicas. Diferentes nanopartículas han sido propuestas para ser utilizadas en la detección de bajas concentraciones de diferentes elementos como células cancerigenas, virus, ADN, ARN, proteínas, etc. También han sido utilizadas para la entrega de medicamentos en forma dirigida y controlada así como para la destrucción de tumores cancerigenos. En la última década, los avances han sido sorprendentes pero aún hay mucho por hacer. En el CIO, durante los últimos 6 años hemos estado trabajando en la síntesis de nanopartículas y estudiado sus propiedades ópticas a fin de poder ser utilizadas en distintas aplicaciones.

Las propiedades luminescentes de nuestras nanopartículas son muy interesantes y prometen grandes oportunidades de aplicación en diferentes áreas.

puntos.png

Nanopartículas semiconductoras o puntos cuánticos

Los nanocristales semiconductores también llamados puntos cuánticos son nanoestructuras a base de materiales semiconductores inorgánicos y representan el grupo donde el efecto del tamaño es más evidente. El tamaño nano da lugar a lo que se conoce como confinamiento cuántico, que no es más que la localización de los electrones en un espacio bien definido, es como poner un electrón en una caja. Mientras que para tamaños mayores los electrones están no localizados. El confinamiento produce un ensanchamiento de la banda de energía prohibida del semiconductor así como la aparición de sub-bandas discretas en la banda de valencia y de conducción. Las dimensiones típicas oscilan entre uno y diez nanómetros.

Con frecuencia se les describe como átomos artificiales debido a que los electrones están dimensionalmente confinados como en un átomo y sólo se tiene niveles de energía discretos. Entre las nanoestructuras más estudiadas se encuentran las de CdSe/ZnS, CdSe/CdS, InP/ZnSe, CdTe/CdSe, entre otras. El resultado más vistoso de estas nanoestructuras es la capacidad para poder sintonizar la longitud de onda o color de la emisión.

Así, con un solo material y variando el tamaño de la nanopartícula es posible obtener múltiples colores o longitudes de onda de la señal emitida. Las aplicaciones son impresionantes y apuntan en todas las direcciones. Por ejemplo, podrían ser utilizados como colorantes inorgánicos sin problemas de degradación a diferencia de los colorantes orgánicos. También podrían ser utilizados en el diseño de los nuevos amplificadores ópticos de amplio ancho de banda tan importantes en los sistemas de comunicación óptica; en este caso cada nanopartícula con un diámetro determinado funcionaría como un amplificador, así el ancho de banda se determina con la selección adecuada de los diámetros de las partículas. O bien para la producción de fuentes de luz blanca mediante excitación con un LED u OLED o por electroluminiscencia. Quizás una de las aplicaciones que mayor atención ha recibido es en su uso como etiquetas fluorescentes con emisión en la región visible del espectro, para la detección de una gran variedad de compuestos entre ellas células cancerigenas. Las técnicas actuales no detectan bajas concentraciones de células cancerigenas o compuestos de interés, por lo que la técnica de detección de fluorescencia de nanopartículas es una gran promesa para la detección temprana de este mal, para así incrementar el éxito en el tratamiento. Dado el tamaño tan pequeño de los puntos cuánticos actualmente se intenta desarrollar nanoestructuras más complejas formadas por puntos cuánticos o nanocristales acomplejados con diferentes componentes que desempeñan distintas funciones, detección, entrega de medicamento dirigido, efecto de la terapia, etc. Es decir, se busca una nanoestructura inteligente con múltiples funciones. El problema que presentan los puntos cuánticos es que son poco estables ya que tienden a aglomerarse, además de que se excitan con una fuente de luz UV donde la mayoría de los compuestos que se pueden encontrar en interior del cuerpo humano emiten luz lo que significa pérdida de contraste en la imagen de la célula deseada.

Nanopartículas dieléctricas o nanocristales

Los nanocristales dieléctricos son óxidos que presentan una banda de energía prohibida muy ancha y como consecuencia requieren altas energías de bombeo o luz en el UV para obtener emisión que en general es débil, aunque cuando se combina en forma adecuadacon diversos componentes son excelentes emisores de luz debido a su eficiencia y alta estabilidad. Son excelentes matrices para soportar iones de tierras raras que son muy buenos emisores de luz. En este caso no se observan efectos de confinamiento debido a que los electrones se encuentran localizados en orbitales atómicos del ion activo. Sin embargo, la dinámica de los iones emisores de luz se ve afectada por la interacción a nivel nanoscópico lo que puede producir una mejora en la eficiencia de emisión.

Entre los nanocristales mas estudiados se encuentran algunos silicatos como Y2SiO5, la combinación nY2O3 + mAl2O3 que comprende puramente el óxido de itria, puramente el óxido de aluminio, cuando se combinan con n=3 y m=5 da lugar a la estructura cristalina mas utilizada en óptica para producir láseres conocida como YAG, o YAP para la combinación n=m=1 que corresponde a uno de los cristales mas sensibles a laradiación ionizante y que es utilizado para la detección de rayos X o rayos gama. El óxido de titanio (TiO2) y el óxido de zinc (ZnO) que se utilizan en los bloqueadores solares además de ser excelentes para los procesos de fotocatálisis, útiles en la reducción de contaminantes, para celdas solares y como bactericida.

Recientemente, hemos demostrado que el óxido de zirconio (ZrO2) combinado con otros elementos bloquea el rango completo de la luz ultravioleta, especialmente aquella región que produce el cáncer de piel. Este mismo nanocristal presenta excelente respuesta en la detección de radiación ionizante, UV, rayos X, gama, beta y alfa, tanto en tiempo real como en forma acumulada lo que sugiere buenas oportunidades para su uso en el diseño de dosímetros para la cuantificación de dosis recibidas.

Además, es excelente soporte para iones de tierras raras, con las cuales hemos obtenido luz visible (azul, verde y rojo) excitando con una fuente en el cercano infrarrojo. Ya que con esta fuente solo se excitan los nanocristales no hay emisión de fondo lo que mejora el contraste de las imágenes obtenidas. Estas características convierten a estos nanocristales en excelentes candidatos en aplicaciones biomédicas para la detección de diversos elementos a concentraciones bajas. La fabricación de estos nanocristales implica un tratamiento térmico para el proceso de oxidación lo que induce un tamaño de partícula grande. Se han reportado tamaños de partícula desde 10 a 90 nm.

                          Lo curioso es que en todo, siempre está la Luz presente

Muchas veces se obtienen cristales muy pequeños pero con poca eficiencia de emisión, el reto es obtener mayor eficiencia de emisión sin incrementar demasiado el diámetro de las nanopartículas. Tamaños promedios con los que se han obtenido excelente eficiencia de emisión son entre 40 y 60 nm.

Nano partículas metálicas, plasmones.

Las nanopartículas metálicas tienen la habilidad de esparcir y absorber la luz incidente. En este caso, los efectos en las propiedades ópticas respecto a su contraparte en bulto se derivan de los efectos electrodinámicos y de la modificación del ambiente dieléctrico. A escala nanométrica la frontera metaldieléctrico produce cambios considerables en las propiedades ópticas.

Como resultado de la interacción entre la nanopartícula metálica y la señal óptica se obtiene la oscilación colectiva de electrones de superficie lo que genera bandas de resonancia conocidas como plasmones localizados o plasmones de superficie localizados. La longitud de onda o color a la que se obtiene dicha resonancia se le conoce como banda de absorción del plasmón que depende tanto del tamaño como de la forma de la nanopartícula y es lo que da lugar a la diferente coloración observada. Las nanoestructuras metálicas más conocidas son partículas esféricas, barras y películas con núcleo dieléctrico. Aunque más recientemente se han reportado otras estructuras como cubos, triángulos, estrellas y ovoides. En todos los casos, la banda de resonancia se recorre hacia el cercano infrarrojo en comparación con las nanopartículas esféricas cuya banda esta centrada en la región verde del espectro.

Los plasmones producen en la interfase un campo eléctrico intensificado que a su vez intensifica varios procesos ópticos lineales y no lineales. El campo eléctrico producido es utilizado como una interfase sensible a las interacciones ópticas y se convierte en una poderosa herramienta para el monitoreo óptico y para la formación de imágenes ópticas

localizadas. Una de las aplicaciones bien establecidas es la espectroscopia Raman de superficie mejorada (SERS por sus siglas en inglés). En este caso el espectro Raman de un componente cercano a la superficie metálica se ve fuertemente amplificado. Se ha demostrado que es posible amplificar el campo hasta 11 000 veces más cuando las partículas presentan cierta aglomeración. Otros fenómenos que presentan amplificación son la espectroscopia infrarroja de superficie mejorada, espectroscopia de fluorescencia

y la espectroscopia de resonancia de plasmones de superficie. Todas estas técnicas son complementarias y son utilizadas en la detección de componentes químicos y bioquímicos a nivel de trazas.

Célula cancerígena

 

Células modificadas y célula cancerigena que la nanofotónica podrá modificar e incluso regenerar en el fiuturo.

 

Quizás un proyecto más ambicioso es el de poder detectar células cancerigenas a temprana edad de lo cual ya se han reportado importantes avances. En el CIO trabajamos con nanopartículas de oro y plata a fin de desarrollar sensores ópticos para la detección de diferentes compuestos a nivel de trazas y estamos aplicado exitosamente nanopartículas deoro en la detección de células cancerigenas.

En resumen, las nanoestructuras presentan propiedades ópticas únicas que no presentan su contraparte en bulto o de escala mayor. Éstas están siendo utilizadas para el desarrollo de la nueva generación de dispositivos optoelectrónicos y/o fotónicos. Las aplicaciones son muy variadas y abarcan muchos campos haciendo de la nanociencia y nanotecnología una área

multidisciplinaria. Especial atención recibe el uso de dichas propiedades en aplicaciones biomédicas para la detección a nivel de trazas de diversos agentes patógenos. El estudio de las propiedades ópticas de las nanoestructuras ha definido una nueva área conocida como nanofotónica.

¡El futuro está aquí!

emilio silvera

¡Los Elementos!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Alquimia estelar    ~    Comentarios Comments (6)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

Ya he escrito en otras ocasiones sobre el gran astrofísico Fred Hoyle , que tenía un dominio de la física nuclear no superado entre los astrónomos, hombre de espíritu independiente, que por pura energía intelectual se había abierto camino desde los grises valles textiles del norte de Inglaterra hasta llegar a ser un distinguido profesor de Cambridgue. Hoyle era individualista hasta el punto de la iconoclasia, y tam combativo como si hubiese ganado luchando su título de sir. Sus clases eran carismáticas, con acento de clase obrera que parecía ahondar sus credenciales eruditas acumuladas, y era igualmente eficaz con la palabra escrita; publicaba penetrante artículos especializados, fascinantes obras de divulgación ciantífica y animadas narraciones de ciencia-ficción en la que encontraba una puerta de escape para exponer ideas avanzadas que, científicamente, no estaban contrastadas.

Fred Hoyle

SIR FRED HOYLE

Su burla era temible y sus críticas de la teoría del big bang hizo época por su mordacidad. Hoyle condenó la teoría por considerarla epistemológicamente estéril, ya que parecía poner una limitación temporal inviolable a la indagación científica: el big bang era una muralla de fuego, más allá de la cual la ciencia de la çepoca no sabía como investigar. Él no concebía y juzgó “sumamente objetable que las leyes de la física nos condujeran a una situación en la que se nos prohíbe calcular que ocurrió en cierto momento del tiermpo”. En aquel momento, no estaba falto de razón.

Leer más