Los productos manufacturados están hechos de átomos. Las propiedades de estos productos dependen de cómo estén organizados estos átomos. Si re-organizamos los átomos del carbón, obtenemos diamantes. Si re-organizamos los átomos de la arena (y agregamos una pizca de impurezas) obtenemos chips de computador.
En casos especiales ya podemos arreglar los átomos y las moléculas exactamente como queremos. Los análisis teóricos muestran claramente que podemos hacer mucho más. Algún día deberíamos ser capaces de arreglar y re-arreglar los átomos y las moléculas tal como arreglaríamos bloques de LEGO. Dentro de no muchas décadas deberíamos tener una tecnología de manufactura capaz de:
•Fabricar productos con casi todos los átomos en el lugar correcto.
•Hacerlo en forma barata
•Hacer la mayoría de los arreglos de los átomos consistentes con las leyes de la física.
La nanotecnología debería permitir que casi cualquier producto manufacturado sea más rápido, más ligero, más fuerte, más “inteligente”, más seguro y más limpio. Ya se pueden empezar a ver las posibilidades, tal como lo ilustran estos pocos ejemplos. Es más difícil predecir productos nuevos que resuelvan problemas nuevos, en nuevas formas, aunque es probable que su impacto sea todavía mayor. ¿Habría podido Edison prever el computador, o Newton el satélite de comunicaciones?
Computadores de átomos
•Hoy en día los chips de computador son fabricados utilizando litografía - literalmente hablando, “escritura en piedra.” Si la revolución de los equipos de informática continúa al paso actual, en más o menos una década tendremos que ir más allá de la litografía, hacia una nueva tecnología de fabricación post litográfica. En últimas, cada elemento lógico será hecho de tan solo unos pocos átomos.
•Ya se han propuesto diseños para portales de computador con menos de 1.000 átomos, pero cada átomo tan pequeño dispositivo tiene que estar exactamente en el lugar correcto. Para interconectar trillones y trillones de tan pequeños y precisos dispositivos en un patrón tridimensional complejo, y fabricarlos en forma económica, necesitaremos una tecnología de manufactura mucho más allá de la litografía de hoy en día: necesitaremos la nanotecnología.
•Con ella deberíamos poder construir: dispositivos de almacenaje masivo que puedan contener más de 1 X 1020 bytes de computador en un volumen del tamaño de un cubo de azúcar, RAM que pueda almacenar un mero 1 X 1018 bytes en dicho volumen, y computadores del mismo tamaño puestos de forma paralela en cantidades masivas de tal manera que puedan transmitir 1 X 1018 instrucciones por segundo.
Usos militares
•Hoy en día las armas “inteligentes” son bastante grandes -tenemos la “bomba inteligente” pero no la “bala inteligente.” En el futuro, incluso armas tan pequeñas como una bala podrían tener más capacidad informática que el súper computador más grande que existe hoy en día, permitiéndoles así llevar a cabo análisis de imágenes de sus alrededores en tiempo real y comunicarse con sistemas de rastreo de armas para así identificar blancos y navegar hacia ellos con mayor precisión y control.
•También podremos fabricar armas en forma barata y mucho más rápida, tomando al mismo tiempo ventaja de las extraordinarias propiedades físicas del diamante. La fabricación rápida y barata de grandes cantidades de armas más precisas, guiadas por un poder de computación aumentado en forma masiva, alterará la forma en que peleemos las guerras. Los cambios de esta magnitud podrán desestabilizar las estructuras de poder existentes, de manera impredecible. Los usos militares de la nanotecnología plantean una serie de inquietudes, las cuales es prudente que empecemos a investigar antes, en vez de después, de que desarrollemos esta nueva tecnología.
Un Nanocristales es un material cristalino con dimensiones medidas en nanómetros. Una nanopartícula con una estructura que es principalmente cristalina. Estos materiales son de enorme interés tecnológico puesto que muchas de sus propiedades eléctricas y termodinámicas muestran una fuerte dependencia del tamaño y pueden por lo tanto ser controladas por medio de procesos de fabricación cuidadosos. Los Nanocristales también son de interés porque a menudo proporcionan sistemas cristalinos de un solo dominio que pueden ser estudiados para proporcionar información que puede ayudar a explicar el comportamiento de muestras macroscópicas de materiales similares, sin la presencia de las complicaciones de los bordes de granos y de otros defectos. Los Nanocristales semiconductores en el rango de los sub 10 nm. de tamaño son frecuentemente referidos como puntos cuánticos.
