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domingo, 28 de agosto de 2016
Prescaler Divisor x 10, 100, 1000 para 40MHz
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viernes, 26 de agosto de 2016
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Alarma de caida de piscina
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has clcik aqui y descarla el pbc y el los componentes http://sh.st/2k8QZ
jueves, 25 de agosto de 2016
resumen de electronica
Resumen
En los
últimos años, la Nanotecnología se ha
transformado en uno de los más importantes y apasionantes campos de evolución en Física, Química, Ingeniería y Biología. Resulta
prometedora en el sentido de que en un futuro cercano nos suministrará muchos
avances que cambiarán los logros tecnológicos en un amplio campo de
aplicaciones como lo es la ingeniería electrónica, mas aun si
a esta se la fusiona con ramas importantes como la es la química, física etc.
Se llegara a decir que la nanotecnología representaría
una nueva revolución industrial
Introducción[1]
En la
actualidad las nanotecnologías incluyen un conjunto de disciplinas y técnicas orientadas al estudio y manipulación de la materia a escala manométrica, es decir a escala de átomos, moléculas y estructuras moleculares.
El padre de
la nanociencia, es considerado Richard Feynman, premio Nobel de Física,
quién en 1959 propuso fabricar productos en base a un reordenamiento de átomos y moléculas. En 1959, el
gran físico escribió un artículo que analizaba cómo los ordenadores trabajando
con átomos individuales podrían consumir poquísima energía y conseguir
velocidades asombrosas.
Supondrá
numerosos avances para muchas industrias y nuevos materiales con propiedades extraordinarias desarrollando materiales más
fuertes que el acero pero con solamente diez por ciento el peso, nuevas aplicaciones
informáticas con componentes increíblemente más rápidos o sensores moleculares capaces de detectar y destruir células cancerígenas en
las partes más delicadas del cuerpo
humano como el cerebro, entre
otras muchas aplicaciones.
DESARROLLO
Definición
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
propiedades de la materia a nano escala.
Cuando se
manipula la materia a la escala tan minúscula de átomos y moléculas, demuestra
fenómenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, científicos utilizan
la nanotecnología para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco
costosos con propiedades únicas. La nanotecnología promete soluciones vanguardistas y más eficientes para los problemas
ambientales, así como muchos otros enfrentados por la humanidad.
Las
innovaciones basadas en nanotecnología darán respuesta a gran número de los problemas y necesidades de la sociedad y suponen un desafío para las actividades industriales y
económicas, hasta el punto de que se considera el motor de la próxima revolución
industrial.
Nos interesa,
más que su concepto, lo que
representa potencialmente dentro del conjunto de investigaciones y aplicaciones actuales cuyo propósito es crear nuevas estructuras
y productos que tendrían un gran impacto en la industria, la medicina,
ingeniería, física y química
2.2
INVESTIGACION:
Algunos
países en vías de desarrollo ya destinan importantes recursos a la
investigación en
nanotecnología. La nanomedicina es una de las áreas que más puede
contribuir al avance sostenible del Tercer Mundo, proporcionando nuevos métodos de diagnóstico de enfermedades, mejores
sistemas para la administración de fármacos y herramientas para la monitorización de algunos parámetros biológicos.
Las empresas tradicionales podrán beneficiarse de la nanotecnologia para
mejorar su competitividad en sectores habituales, como textil, alimentación, calzado,
automoción, construcción y salud. Lo que se
pretende es que las empresas pertenecientes a sectores tradicionales incorporen
y apliquen la nanotecnologia en sus procesos con el fin de contribuir a la sostenibilidad del empleo.
Nanotecnología avanzada
La
nanotecnología avanzada, a veces también llamada fabricación molecular, es
un término dado al concepto de ingeniería de nanosistemas (máquinas a escala nanométrica) operando a escala molecular. Se basa en que
los productos manufacturados se realizan a partir de átomos. Las propiedades de
estos productos dependen de cómo estén esos átomos dispuestos.
Aplicaciones
En el campo
computacional se prevé que esta tecnología va a ser que los chips sean cada vez más pequeños y por
consiguiente aumenten su capacidad de procesamiento, y es este campo donde se
obtuvieron las primeras ideas acerca de lo que podría hacer la nanotecnologia,
ya que los ingenieros de IBM a mediados de los 80´s propusieron dos tipos de
tecnología de prueba proximal: AFM10 (atomic force microscope) y STM10
(scanning tunneling microscope) que como su nombre lo indica una se basa
en el monitoreo microscópico y manipulación mediante una aguja electrónica
pequeña (STM) y la otra en la manipulación molecular (AFM); siendo mediante
estas tecnologías la que se basa IBM para el grabado de su logo en los chips
electrónicos. Los primeros productos serán seguramente materiales de
construcción superfuertes a una nanoescala, tales como los tubos Bucky
propuestos por el Dr. Richard E. Smalley, profesor de química y física de la Universidad de Rice. Los Buckytubes son tubos de forma de malla de
gallinero hecho de moléculas de carbón de forma de domo geodésico, llamados
Buchyballs por Buckminster Fuller. Estos tubos son esencialmente fibras de grafito
de tamaño de nanómetros, y su dureza es 100 a 150 veces más que el acero, con
un cuarto del peso de este.
2.4.1
NANOELECTRONICA
El objetivo básicamente es fabricar circuitos con mayor capacidad de computación y de almacenamiento de la información y dispositivos de memoria nanométricos.
La
electrónica convencional codi?ca los datos informáticos basados en un sistema
binario de unos y
ceros, dependiendo de si los electrones circulan o no dentro del material.
Pero, por principio, la dirección en que un electrón gira en un sentido o en el otro puede también
ser utilizada como información.
Así que la
espintrónica puede efectivamente permitir a las computadoras almacenar y transferir el doble de datos por electrón. Una vez que
un campo magnético empuje un electrón en un sentido de rotación, mantendrá el
sentido de rotación hasta que otro campo
magnético provoque el cambio. Este
efecto se puede utilizar para tener acceso muy rápidamente a información
almacenada magnéticamente durante una operacióninformática, incluso si
la corriente eléctrica se ha interrumpido entre dos sesiones de trabajo. Los datos
se pueden almacenar permanentemente y están casi inmediatamente disponibles en
cualquier momento, sin ser necesario un prolongado proceso de arranque.
Una de las
aplicaciones con mayor interés de la espintrónica es el caso de las memorias MRAM (Magnetic
Random Access Memory), cuya traducción literal sería "memoria magnética de acceso aleatorio".
Estas memorias han sido recientemente desarrolladas por la empresa Freestyle, habiéndose convertido su chip de memoria MR2A16A en el
primer dispositivo MRAM en el mercado.
La aparición
de esta nueva tecnología para el almacenamiento de información supone un avance
radical con respecto a la memoria
RAM, ya que ésta necesita que, con una determinada periodicidad, se
reescriba en cada celda de memoria su contenido actual, mientras que la
memoria MRAM
mantiene la información en bits dentro de minúsculos campos magnéticos. La MRAM
supone un gran ahorro de energía al no necesitar ningún tipo de alimentación eléctrica.
Otras
ventajas de las memorias MRAM frente a las RAM son que (i) no se pierden datos cuando se apaga el terminal y (ii)
es más rápida y resistente. Todo esto hace que su aplicación resulte muy
atractiva para distintos dispositivos, desde ordenadores hasta cámaras
digitales.
Un láser es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica
cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente de un medio adecuado y con el tamaño, la forma y la
pureza controlados.
El principio
de funcionamiento de un láser es sencillo, la energía bombeada al láser excita
los electrones de un material ópticamente activo y provoca el movimiento de estos electrones entre la banda de valencia y la banda de
conducción, emitiendo de forma simultánea de fotones. Estos fotones son
re?ejados por el espejo re?ectante al 100% e impactan de nuevo sobre el
material óptico estimulando de nuevo la emisión de más fotones.
En los
materiales no nano estructurados, las bandas de valencia y conducción
constituyen un continuo siendo, el abanico de niveles de energía disponibles
para el movimiento de los electrones entre dichas bandas muy numeroso. Esto da
lugar a un amplio número de longitudes de onda de emisión.
Los láseres
de punto cuántico son un tipo revolucionario de láseres que son
signi?cativamente superiores en prestaciones a los láseres de semiconductores clásicos en aspectos tales como la operación independiente de la temperatura, el bajo consumo energético, la transmisión a larga distancia y rápidas
velocidades.
Con?nando
las dimensiones de un semiconductor en tres dimensiones para formar un láser de
punto cuántico se consigue restringir las longitudes de onda de emisión de
forma más estrecha de lo que se puede conseguir en los láseres convencionales.
De esta forma la longitud de onda es determinada por el tamaño del cristal y se
puede consiguientemente crear láseres a medida.
Las
aplicaciones de estos láseres incluyen, entre otras, los lectores de CDs,
lectores de códigos de barras e impresoras láser
2.4.1.3 NANOELECTRÓNICA
BASADA EN NANOTUBOS DE CARBONO
Como es bien
conocido, los nanotubos de carbono poseen propiedades electrónicas y mecánicas excepcionales cuando
son comparados con materiales convencionales. En cuanto a las primeras, el
control de su diámetro permite obtener estructuras metálicas o semiconductoras,
lo que abre un interesante campo de aplicación en el mundo de la
Nanoelectrónica.
Además, su
alta conductividad térmica podría solventar el problema de disipación existente
actualmente en dispositivos nanoelectrónicos.
El principal
problema de cara a la obtención de estos dispositivos reside en la actualidad
en la fabricación de los mismos. Por un lado, el gap entre los niveles
energéticos de los nanotubos es dependiente de su calidad, siendo
altamente complicada la fabricación de estructuras con valores predeterminados y repetibles. Por otro lado, el alineamiento de
los nanotubos, esencial para el buen funcionamiento del sistema, precisa de
técnicas de crecimiento so?sticadas.
A pesar de
estas di?cultades, existen hoy en día prototipos de nanosistemas electrónicos
basados en nanotubos de carbono. El más conocido de ellos es el llamado CNT-FET
(Carbon nanotube-based Field Effect Transistor) que ha
sido recientemente considerado como el más candidato para sustituir la
tecnología CMOS en un futuro. De manera resumida, los CNTFET son dispositivos
basados en la unión de los dos electrodos de metal de un transistor mediante un
nanotubo de carbono, haciendo los primeros las veces de terminal y controlando
de este modo el funcionamiento del nanotubo (conducción o no conducción) al
aplicar una tensión.
Los
cientí?cos esperan que los nanotubos de carbono puedan ser utilizados en la
fabricación de pantallas de cristal líquido (LCD) a nivel comercial. A día de
hoy, ya se han desarrollado pantallas prototipo de 15 pulgadas. Esta tecnología
es escalable, por lo que será posible fabricar pantallas de gran tamaño con una
mayor calidad de imagen y durabilidad que las actuales, disminuyendo a la vez los costos de fabricación.
2.4.1.5.
CIRCUITOS ÓPTICOS INTEGRADOS: APLICACIÓN A MODULADORES Y CONMUTADORES ÓPTICOS
El
tratamiento de señales ópticas representa cada vez un papel más importante en las
actuales tecnologías de la medida y la comunicación. Aspectos
como la generación de señales, su modulación, su medida
y su direccionamiento son ya imprescindibles en todos los dispositivos
tecnológicos basados en la fotónica, en lugar de la electrónica.
En este tipo
de tecnología, las ópticas son ampliamente utilizadas para conducir la luz a lo
largo de grandes distancias pero, para el tratamiento preciso de esa luz, es
necesario disponer de dispositivos y circuitos ópticos integrados. La
tecnología de la óptica integrada permite realizar de forma e?ciente todas las tareas de
modulación, enrutamiento o conmutación necesarias en cualquier plataforma de comunicaciones ópticas.
El elemento
fundamental de la óptica integrada son las guías ópticas, que se pueden
fabricar mediante el uso de gran variedad de técnicas y materiales.
En el laboratorio de Óptica Integrada de la Universidad de Oviedo se fabrican guías
ópticas integradas sobre vidrio mediante la técnica del intercambio iónico, y sobre niobato de
litio mediante intercambio protónico.
El niobato
de litio es un material electroóptico, que lidera en la actualidad la
fabricación de dispositivos de comunicaciones ópticas, y en los que ha
demostrado una gran aplicabilidad y . Las técnicas que utiliza el laboratorio
en la fabricación de estos dispositivos abarcan desde los procesos
fotolitográ?cos en la microescala hasta la caracterización experimental
completa de los elementos fabricados.
Actualmente,
en el laboratorio se investigan los moduladores electroópticos Mach-Zehnder en
niobato de litio. Estos dispositivos se basan en un interferómetro integrado
sobre un sustrato de niobato de litio en el que, mediante la aplicación de un campo
eléctrico, se consigue modular una señal óptica.
De esta
forma, se puede transmitir una señal digital desde un soporte electrónico a un
soporte óptico. La implementación de estos dispositivos requiere el tratamiento
de señales eléctricas de alta frecuencia y su adaptación e interacción con las guías ópticas.
La misma
tecnología empleada en los moduladores permite la fabricación de conmutadores
ópticos, en los que la luz que entra en el dispositivo se puede dirigir a
voluntad hacia distintas salidas. Este efecto se puede utilizar para
multiplexar/demultiplexar señales ópticas o enrutar éstas a alta frecuencia.
Las técnicas
de modulación de fase o de amplitud, también son utilizadas en dispositivos
sensores industriales como, por ejemplo, los medidores de corriente eléctrica
en estructuras metálicas o los giroscopios ópticos.
2.4.1.6
SUPERLENTES
Todo microscopio óptico tiene un límite de resolución. Dicho límite implica que no
se pueden resolver imágenes con un detalle inferior a, aproximadamente, la longitud de onda de
la radiación utilizada. Para la microscopía óptica convencional, en la región
del espectro visible, dicho límite sería por lo tanto del orden de varios
centenares de nanómetros. Este hecho es una consecuencia de lo que se conoce en
óptica como difracción, efecto que es común a la interacción de cualquier tipo
de onda con objetos de tamaño similar a su longitud de onda. Por otro lado, en
la inmediata proximidad de una super?cie, y en ciertas condiciones, pueden
aparecer las denominadas "ondas evanescentes". Se trata de ondas electromagnéticas que se
propagan paralelamente a la super?cie del material, pero cuya intensidad
decrece muy rápidamente conforme nos alejamos de la misma, siendo despreciable
a distancias del orden de la longitud de onda de la radiación
electromagnética. Las "ondas evanescente" podrían ser utilizadas para
obtener imágenes ópticas con mayor resolución que las obtenidas por
microscopios ópticos convencionales. El principal problema en este sentido es
su detección.
Un método utilizado en los últimos años consiste en acercar a distancias
nanométricas de una super?cie una óptica convenientemente adelgazada. Es lo que
se conoce como "Microscopía de Campo Cercano" o SNOM.
Sin embargo,
muy recientemente (abril 2007), dos grupos de investigación de la Universidad de Maryland y de Berkeley, han conseguido
mejorar dicha tecnología y llegar a resoluciones ópticas del orden de 70nm,
desarrollando lo que se conoce como superlentes. Dichos dispositivos permiten
recoger de forma efectiva la señal que proviene de las ondas evanescentes y su
posterior tratamiento por lentes convencionales. Este hecho permitiría obtener
imágenes ópticas de algo tan pequeño como un virus, una
proteína o una cadena de DNA, lo cual era hasta la fecha imposible, y abre una
nueva vía en la instrumentación óptica aplicada a la biología y la
ciencia de
super?cies. Las superlentes son un caso particular de lo que se conoce como
metamateriales; materiales arti?ciales obtenidos mediante micro y
nanoestructuración
Las
superlentes son metamateriales que poseen una característica sorprendente: son
materiales ópticos con índice de refracción negativo, contrariamente al caso de
los materiales naturales (por ejemplo el vidrio) que lo presentan positivo.
Con este
nuevo tipo de materiales se puede ampli?car convenientemente la débil señal que
proviene de las ondas evanescentes que se propagan por la super?cie de la
materia.
Los dos
grupos de investigación estadounidenses han diseñado superlentes con dos
geometrías diferentes. En un caso el dispositivo está constituido por anillos
concéntricos de distintos polímeros depositados sobre una delgadísima lámina de oro. En un
segundo caso se ha diseñado un dispositivo tridimensional formado por una estructura multicapa constituida por láminas alternas de plata y óxido de aluminio depositadas sobre una super?cie cilíndrica de cuarzo.
2.4.1.7 CRISTALES
FOTÓNICOS
Los
cristales fotónicos son nuevos materiales nanoestructurados que presentan
propiedades exclusivas, ya aplicadas para ópticas.
Se trata de
estructuras constituidas por variaciones periódicas en el índice de refracción
del material que las constituye y con banda prohibida para fotones (o photonic
bandgap, PBG). En analogía con las bandas electrónicas de sólidos ordenados
(como los materiales semiconductores) donde la periodicidad atómica origina
bandas o niveles de energía para los electrones, la distribución espacial de la constante dieléctrica en el caso de los cristales
fotónicos origina una estructura de bandas para fotones. Estas bandas pueden
diseñarse a voluntad (de forma análoga a la ingeniería de bandas en los
materiales semiconductores), por lo que estas estructuras pueden impedir o
favorecer la propagación de fotones con determinadas energías, produciendo
efectos no observados en la óptica convencional. Tanto la periodicidad como las
dimensiones físicas de las zonas de variación de la constante dieléctrica están
relacionadas con la longitud de onda de los fotones que se propagan, exigiendo
para estas zonas dimensiones en la escala de nanómetros para fotones con
energías dentro del espectro visible e infrarrojo cercano
El creciente
tráfico de datos en la red de telecomunicaciones (vídeo y audio en Internet) hace
necesario el desarrollo de nuevas infraestructuras de mayor ancho de banda y velocidad (>100 Gb/s) mediante la implantación de arquitecturas ópticas
en sustitución de los actuales subsistemas electrónicos.
En última
instancia, será necesario disponer de dispositivos optoelectrónicos (LEDs y/o diodos láser) de ultra-alta velocidad integrados en chips capaces de
intercomunicarse ópticamente. Por otra parte, estos dispositivos podrían ser la
piedra angular de nuevos computadores ópticos que superen las limitaciones
impuestas por la progresiva miniaturización de los actuales procesadores de silicio.
Las
aplicaciones actuales de estos cristales incluyen la espectroscopía, metrología,
biomedicina, imagen o telecomunicación.
Conclusiones
La nanotecnologia
es una rama muy importante dentro de la visión de aplicaciones muy importantes
en el futuro, esta se basa en reconocer que las partículas con tamaños
inferiores a 100 nanómetros (un nanómetro es la milmillonésima parte de un
metro) con?eren nuevas propiedades y nuevos comportamientos a las
nanoestructuras que con ellas se construyan.
Esto sucede
porque las partículas, que son menores que las longitudes características
asociadas a un fenómeno particular, frecuentemente mani?estan una nueva química
y física, lo que lleva a un nuevo comportamiento que depende del tamaño. Así, por ejemplo, se ha observado que la
estructura electrónica, la conductividad, la reactividad, la temperatura de fusión y las propiedades mecánicas varían cuando las partículas alcanzan
tamaños inferiores a cierto valor crítico. La dependencia del comportamiento con el tamaño de la
partícula permite diseñar sus propiedades, se observado que con esta tecnología
se pretende obtener logros muy importantes dentro de la electrónica,
compitiendo con dispositivos básicos de este como son la tecnología led y la de
los transistores FET, habilitando nuevos parámetros y funcionalidades
Es claro que
esta la comercialización de esta tecnología en un futuro es muy alejada, pero no quiere
decir que sus aplicabilidad sería muy interesante y beneficiosa por los efectos
que cumpliera, aun mas cuando ha esta se la fusionara con ramas importantes
como lo son las matemática, física,
química, ingeniería etc.
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