El punto cuántico en la nanociencia y la nanotecnología
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Con el surgimiento de la teoría cuántica, a comienzos del siglo XX, se partió en dos la historia de la humanidad. Más revolucionaria que la teoría de la relatividad, la otra gran pieza clave de la física heredada del siglo pasado, esta última fue su aderezo. El espín, de origen relativista y desde entonces identificado como una propiedad intrínseca de todo tipo de partículos, el fotón, mediador de la interacción electromagnética, el electrón descubierto justo a finales del siglo XIX, fueron esenciales para la tecnología del siglo anterior materializada en la microelectrónica, en la iniciación de la conquista del llamado espacio exterior y principalmente en el descubrimiento del ciberespacio.
Gracias a la mecánica cuántica pudimos entender la tabla de los elementos químicos, acceder al mundo de las llamadas partículas elementales, iniciar con éxito la carrera de arrebatar los secretos del código genético y hacer realidad la creaición de vida en el laboratorio. Pero las aplicaciones más revolucionarias de aquella teoría, a saber la computación cuántica, la criptología cuántica y la teleportación cuántica, apenas se están iniciando en el presente siglo. No podríamos ni enumerar siquiera en el espacio razonable un breve artículo divulgativo los más revolucionarios cambios logrados en un siglo de convivencia con los fenómenos cuánticos.
Después de un breve repaso histórico - conceptual, mencionaremos brevemente algunas de las aplicaciones prácticas de la teoría cuántica que han sido más relevantes para la optoelectrónica y hablaremos de los nuevos átomos artificiales, también llamados puntos cuánticos. Ellos son apenas el comienzo de una ciencia interdisciplianria que abarca campos tan disímiles como la medicina y la ingeniería de materiales; la nanoescala ha abierto nuevos frentes en física, química y biología. A vuelo de pájaro mencionaremos algunas perspectivas de la nanotecnología; particularmente nos referiremos a los nanoláseres, los nanotransistores y a otras aplicaciones inmediatas de la nanociencia, a sus ya probados éxitos en biotecnología y en semiconductores.
References
A.G. de Mesa Centenario de la teoría cuántica, 14 de diciembre de 1900: ¿descubrimiento del azar Revista Colombiana de Física 33 1 (2001)
J Giraldo De la gran explosión a la optoelectrónica del siglo XXI Deslinde (Revista de Cedetrabajo) 26 124 (2000)
J Giraldo Centenario de la teoría cuántica Lecturas Dominicales El Tiempo, Diciembre 28 de 2000.
J. Giraldo y K. Fonseca Del ábaco a la computación cuántica Suplemento 2 Computación, El Tiempo, 18 de diciembre de 2000. Otra versión adaptada de este artículo se encuentra en Boletín de la Seccional del Centro de la Sociedad Colombiana de Física. (Vol. 1, No. 1, Mayo de 2001).
R. P. Feynman Física, Vol. 3, Editorial Reverté, 1980.
NANOTECH The science of the small goes down to business, Scientific American, Special Issue, September 2001. (La versión en español de ese fascículo corresponde a Investigación y Ciencia, Diciembre de 2000).
En las revistas Science, Nature y Physics Today salen a menudo artículos divulgativos (también especializados) sobre el tema. También en las páginas web de la National Science Foundation y similares.
C. Joachim et al. Nature 408 541 (2000)
IBM Corporation STM Image Gallery www.almaden.ibm.com/vis/stm
M. Ratner and D. Ratner, Nanotechnology: a gentle introduction to the next big idea, Prentice Hall (2002)
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