Nanociencia y Nanotecnología – FECYT – 1ra Edición

ÍNDICE.

PRÓLOGO

INTRODUCCIÓN (Guía de uso de este libro)

1. NANO-INTRO: El nano-mundo a vista de pájaro

El mundo invisible

- EEE 1.1 El número de Avogadro

Nanotecnología... ¿Qué significa esta palabra?

- EEE 1.2 La visión de Feynman sobre la ciencia

- EEE 1.3 La Química

La tecnología actual o ¿hasta dónde es posible reducir el tamaño de un objeto?

- EEE 1.4 Superficie y volumen

- EEE 1.5 Un "no experimento"

- EEE 1.6 La Física 2

CE La teoría cuántica

La tecnología actual frente a la del futuro: Top-down frente a Bottom-up

- EEE 1.7 ¿Qué es un interruptor?

Los orígenes de la nanotecnología

CE El discurso de Feynman "There is plenty of room at the bottom"

CE ¿Cómo llegar a ser nanotecnólog@?

2. NANO-HERRAMIENTAS: El arte de ver, tocar, mover y escribir

Microscopios para ver

Microscopios de campo cercano: no sólo los ojos, sino también las manos

CE La "magia" de la física cuántica para construir microscopios

- EEE 2.1 Microscopios: características generales

Manipulación de la materia mediante el uso de microscopios

Otras técnicas litográficas

- EEE 2.2 Sistemas nanoelectromecánicos (NEMS)

CE ALBA, el sincrotrón español: una herramienta kilométrica para estudiar objetos nanométricos

3. NANO-MATERIALES: Nuevos materiales para un nuevo siglo

En un mundo de carbono

- EEE 3.1 Conseguir diamante en un laboratorio

El balón de fútbol más pequeño del universo: los fullerenos

- EEE 3.2 Diez fullerenos o la calculadora más pequeña del mundo

- EEE 3.3 ¿Cómo sería el fullereno cerrado más pequeño?

Nanotubos de carbono: el hilo mágico

CE Construyendo "macro"-tubos de carbono

CE Los nanotubos como un nuevo acero

CE La tela de araña y la cabra Spiderman

- EEE 3.4 Las zeolitas

4. NANO-QUÍMICA: La danza de las moléculas

Construcción de dispositivos moleculares mediante la aproximación bottom-up

- EEE 4.1 El azul maya: un ejemplo de material híbrido

La química supramolecular y el diseño de moléculas a la carta

- EEE 4.2 Respiramos gracias a moléculas

CE La nanotecnología mueve montañas: Máquinas moleculares

- EEE 4.3 Motores biomoleculares

Las monocapas autoensambladas

- EEE 4.4 Diseño de superficies con propiedades específicas: Una gotita de agua muy voluble

Nanopartículas

- EEE 4.5 Nanopartículas de oro: ¿Un material nuevo?¿Una copa mágica?

- EEE 4.6 Materiales fotocrómicos

- EEE 4.7 Sintetizando nanopartículas

5. NANO-BIOTECNOLOGÍA: En busca de los secretos de la vida

Primera estación: el micromundo

- EEE 5.1 Construye un microscopio

CE Los virus: nanomáquinas que evolucionan

¡Pero estamos hechos de nanocosas!

CE Origen de la vida, biología sintética y nanotecnología

- EEE 5.2 La biología

CE Un zoom sobre un ser vivo: de lo macro a lo nano sin salir de la charca

- EEE 5.3 Dibuja el nanomundo

Manipulando nano-bio-objetos

CE El ADN como nanobiopolímero

- EEE 5.4 Jugando al "soga-tira" con un virus

Hacia la nanomedicina

Nanosubmarinos y nanorobots en nuestro cuerpo

- EEE 5.5 El nanosubmarino amarillo

El fabuloso mundo de los nanobiosensores

6. NANO-ELECTRÓNICA: Del silicio a las moléculas

El siglo XX: la era de la Electrónica

- EEE 6.1 Transistor, chip, circuito impreso, circuito integrado. ¡Qué lío!

¿Algún día dejarán de usarse los semiconductores para fabricar "chips"?

- EEE 6.2 Densidades críticas de dopantes en el silicio

- EEE 6.3 Almacenamiento masivo

Cuando la ley de Ohm da problemas: transporte balístico

Y además...¡más efectos cuánticos!

CE Mecánica Cuántica encima de una mesa

La nueva electrónica: moléculas, nanotubos, nanohilos, puntos cuánticos,...

- EEE 6.4 Reduciendo la dimensión

CE Los ordenadores cuánticos y la nanotecnología

Más allá de la electrónica: nanofotónica, espintrónica, biocomputadores y "ciempiés"

7. NANO-SIMULACIÓN: El laboratorio en un ordenador

El método científico y las matemáticas

Calcular para predecir

- EEE 7.1 ¿Cuánto tardará en caer un objeto

De las reglas de cálculo a los superordenadores

- EEE 7.2 Un supercomputador frente a toda la humanidad

- EEE 7.3 Velocidad de los procesadores de videoconsolas

Simulación: una forma de ahorrar recursos y tiempo

Cálculos en la nanoescala: de los cálculos ab-initio a los métodos semi-clásico

- EEE 7.4 ¿Es difícil programar en un super-computador?

8. NANO-APLICACIONES: Del laboratorio al escaparate

Nanomateriales

Nanoelectrónica

Nanobiotecnología y nanomedicina

-EEE 8.1 Liberadores de fármacos, espermatozoides y virus

Instrumentación, sensores, actuadores, ensambladores...

La llegada de la nanotecnología: un proceso de varias etapas

De compras por el nano-mercado

9. NANO Y SOCIEDAD: implicaciones sociales de la nanotecnología

Algo más que la nueva revolución industrial

"Nano"+"Bio"+"Info"+"Cogno": La convergencia NBIC

- EEE 9.1 Debate: La inmortalidad

Nanotecnología, sostenibilidad y responsabilidad

- EEE 9.2 La nanotecnología como impulsora del desarrollo sostenible

CE Nano-eco-toxicología: "Hombre prevenido vale por dos"

El impacto mediático de la nanotecnología

- EEE 9.3 Búsqueda de información en la red

CE "WEBOTECA" – Nanociencia y Nanotecnología en la Red

El impacto cultural de la Nanotecnología: arte, literatura, cine, moda, gastronomía...

- EEE. 9.4. Debate: El hombre de los seis millones de dólares

- EEE. 9.5 La nanotecnología es premiada con el Premio Príncipe de Asturias 008

- EEE. 9.6 "La era del camaleón"

ANEXOS

ANEXO 0: Contenidos curriculares

ANEXO I: Soluciones a ejercicios

ANEXO II: Lecturas complementarias

ANEXO III: Autores

ANEXO IV: Leyenda iconos