Electricidad y Electrónica

nanotubos de boro, y hojas de espesor atómico de ese elemento. La posibilidad la
habían predicho un año antes, con la ayuda de modelos de computadora. Esos
materiales tendrían aplicación electrónica en la fabricación de transistores y com-
puertas lógicas de muy pequeño tamaño.
Siempre con el procedimiento de condensar vapores sobre superficies más frías
(el mismo que se usa a veces en la fabricación de transistores, microprocesadores
y circuitos integrados), se obtuvieron láminas de carbono, de silicio, y de otros
elementos, de apenas uno o dos átomos de espesor. 
Las técnicas de fabricación de nanotubos, nanoesferas y nanosuperficies, en las
que parte del trabajo se hace solo y de modo casi espontáneo, como resultado de
las fuerzas de interacción entre las partes, recuerda la manera en la que, en los
seres vivos, la materia inorgánica se organiza  en moléculas orgánicas, como los
aminoácidos y las proteínas, para formar la pared de una célula, u otras estructuras
de complejidad mayor.
11
En 2007, el científico coreano Ji-Hoon Lee, y otros miembros del Departa-
mento de Materiales del Instituto de Ciencias Gwangju, en la república de Corea,
reportaron que las bacterias Shewanella sintetizan nanotubos de sulfuro de arsé-
nico, de 20 a 100 nanómetros de diámetro, que poseen propiedades fotoconduc-
tivas; esto es, conducen la electricidad cuando la luz incide sobre ellos. Se abrió,
con esa observación, la posibilidad de fabricar nanotubos por medios biológicos,
en una técnica que combina la nanotecnología con la biotecnología.
E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
238
Proyecto de memoria
para  computadoras,
basado  en  un  meca-
nismo  de  nanotubos
con movimiento teles-
cópico, que funciona
como un relé conmu-
tador de tres posicio-
nes, con un tiempo de
respuesta  de 10
–11
s.
El aparato, que en es-
tado  de  reposo  no
consume  energía,  lo
desarrolló Tao Jiang,
en  la  Universidad  de
California.
l
Micromotor  de  la
serie  0816,  de  ocho
milímetros de diáme-
tro, fabricado por Mi-
croMo  Electronics.
Alcanza  una  veloci-
dad  de  17.000  rpm,
tiene un par de arran-
que  de  0,41  mN.m,  y
desarrolla una poten-
cia mecánica de 0,18
W.  Funciona,  como
muchos otros motores
eléctricos,  con  la
fuerza que se ejercen
imanes y bobinas. Los
que la industria llama
micromotores  están
muy lejos de tener un
tamaño de un micrón. 
l
l
Esfera de oro y polímero, de un nanómetro de diá-
metro (su color  amarillo  es  puramente simbólico,
porque la imagen se obtuvo por barrido electrónico,
sin luz visible). La técnica constructiva, inspirada en
la formación de la membrana de una célula viva, la
desarrolló el grupo de investigación que dirige  Chad
Mirkin en la Northwestern University, e incluye la
unión de pequeños cuerpos de oro, con polímeros.
Los conjuntos tienden a unirse de manera ordenada,
en láminas curvas y esferas.
11
El ingeniero Eric Drexler, cuando estudiaba la posibilidad de sembrar nanobots (robots nanométricos) para degradar
contaminantes químicos del suelo y el agua, sugirió, en 1986, una aventurada y fantástica hipótesis que llamó la
melaza gris (grey goo) Según esa idea, en algún laboratorio se podrían fabricar nanobots capaces de replicarse a sí
mismos, que luego escaparían por accidente, y se reproducirían de manera descontrolada, a partir de la materia del
medio ambiente. Muchos juzgan descabellada esa especulación, a pesar de que la aparición de la vida en nuestro
planeta la muestra como teóricamente factible, y de que ése es justamente el comportamiento de algunos virus, los
cuales se pueden manipular genéticamente con técnicas que, en lo sustancial, se asemejan a los procedimientos de
construcción propios de la nanotecnología. En medios científicos serios, que incluyen al propio Drexler, hoy se descarta
esa catastrófica posibilidad. La melaza gris no podría competir con la vida, que está aprendiendo a sobrevivir desde
hace tres mil millones de años.
Cap 19:Maquetación 1  06/10/2010  03:49 a.m.  Página 238

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Nanomotores
Las máquinas rotativas de tamaño nanométrico son muy diferentes de los mo-
tores eléctricos, o de explosión, que conocemos en el tamaño habitual, o pequeño,
pero visible. Y también difieren sustancialmente de los micromotores, nombre que
reciben los motores cuyo tamaño es del orden de un centímetro, o pocos milíme-
tros. Los nanomotores, de tamaño del orden del nanómetro, son verdaderas mo-
léculas  móviles,  de  estructura  especialmente  diseñada  y  construida,  y  están
formados por pocos miles de átomos. Algunos ya existen realmente; y muchos
otros son sólo ideas, en la fase inicial de proyecto y experimentación.
En este tipo de construcciones, las distancias son tan pequeñas, que los elec-
trones pueden saltar de un sitio a otro, aunque los objetos no se toquen.
12
Se cree
que el pasaje de una corriente eléctrica entre los electrodos, inducirá un giro, por
la estructura en espiral que se le daría al nanotubo central. 
Otros diseños permiten un desplazamiento lineal, en vez de rotativo. Si se ajusta un
nanotubo corto de carbono alrededor de otro más largo, el
de afuera se desplaza hacia el extremo de menor tempera-
tura, donde las vibraciones de los átomos son de menor am-
plitud, y transmiten, por eso, un impulso menor.
Ese motor lineal es útil como herramienta de exploración en microscopios de
fuerza atómica y de efecto túnel,
13
gracias a que con un control adecuado de las
temperaturas, se pueden controlar desplazamientos de menor orden que el tamaño
de un átomo.
S i s t e m a s   m i c r o e l e c t r o m e c á n i c o s
2 3 9
l
Motor de desplazamiento lineal, ideado en el Instituto de Na-
notecnología y Diseño Molecular, Cataluña, España.
l
Diseño de nanomotor propuesto por Colin Lambert. Un na-
notubo de carbono de un nm de diámetro y diez de longitud,
gira dentro de otros tubos de mayor diámetro, que le sirven
de cojinetes, sujetos a electrodos de oro.
12
Lo que llamamos tocar está lejos de nuestra idea intuitiva de compartir un punto geométrico. Lejos de eso, el más
fuerte puñetazo dado sobre una mesa, mantiene una considerable distancia entre la madera y la mano, equivalente
a varios radios atómicos. La fuerza que se ejercen ambos cuerpos en ese caso, es la de repulsión eléctrica entre los
electrones de los átomos que se acercan (quizás en eso se base la excusa ¡Ni lo toqué! esgrimida en algunos acci-
dentes de tránsito). En distancias nanométricas, el concepto de estar o no en contacto se reemplaza por el más
amplio de la comparación de las fuerzas de interacción entre átomos cercanos.
13
El principio de funcionamiento del microscopio de efecto túnel se trató en el capítulo segundo. El de fuerza atómica
tiene una punta que se acerca mucho a los átomos de la superficie de un material, de modo que éstos la atraen
mientras se desplaza paralelamente a la superficie. La fuerza se mide por la flexión del fino soporte de la aguja.
Nanorepelentes. Ins-
pirados en la estruc-
tura microscópica de
las  hojas  de  taco  de
reina (Tropaeolum ma-
jus), que no se mojan,
en varios laboratorios
desarrollaron materia-
les y cubrimientos hi-
drófobos,  que  imitan
la estructura micros-
cópica  de  la  hoja,  y
también  la  nanoscó-
pica, o estructura mo-
lecular. Arriba, el ve-
ge tal. Abajo, el mate-
rial  sintético.  La  pro-
piedad es útil, por e-
jemplo,  para  mante-
ner  limpios  los  aisla-
dores eléctricos. Foto,
Anish Tuteja y Wonjae
Choi.
l
Cap 19:Maquetación 1  06/10/2010  03:50 a.m.  Página 239

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