viernes, 3 de julio de 2009

nº 04 Nano-piezoelectrónica


Los sensores a nanoescala son exquisitamente sensibles, consumen poca energía, y son, por supuesto, diminutos. Podrían ser útiles para detectar señales moleculares de enfermedad en la sangre, cantidades diminutas de gases venenosos en el aire, y rastrear contaminantes en los alimentos. Sin embargo, las baterías y los circuitos integrados necesarios para impulsar estos dispositivos dificultarían que se puedan miniaturizar plenamente. El objetivo de Zhong Lin Wang, un científico de materiales de Georgia Tech, es llevar energía al nano-mundo con generadores diminutos que aprovechan la piezoelectricidad. Si tiene éxito, los nano-sensores biológicos y químicos serán capaces de auto-propulsarse.


El efecto piezoeléctrico - en el que materiales cristalinos bajo tensión mecánica producen un potencial eléctrico – es conocido desde hace más de un siglo. Pero en 2005, Wang fue el primero en demostrarlo a nanoescala al doblar nanocables de iones de zinc y óxido con la sonda de un microscopio de fuerza atómica. A medida que los cables se doblan y vuelven a su forma original, el potencial producido por los iones de zinc y óxido generan una corriente eléctrica. La corriente que Wang obtuvo de los cables en sus experimentos iniciales fue pequeña: el potencial eléctrico alcanzó un máximo de unos pocos milivoltios. Pero Wang, sospechó correctamente que con suficiente manipulación, podría diseñar una fuente de energía práctica a nanoescala utilizando las vibraciones pequeñas que nos rodean, las ondas sonoras, el viento, e incluso la turbulencia del flujo sanguíneo sobre un dispositivo implantado. Estos movimientos sutiles doblarían a los nanocables, generando electricidad.

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