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Informacion Efecto Tunel

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A mí, el efecto mas impresionante que se le puede asignar al efecto túnel y que ha cambiado el estilo de vida de

nuestras familias. Estoy convencido de que todos lo hemos vivido. A todos se nos ha roto un cable, lo hemos pelado y lo
hemos empalmado con otro cable nuevo.
Al ejecutar tal procedimiento hemos de pensar que el cobre se oxida muy fácilmente y que el oxido de cobre es un aislante
eléctrico de primera categoría. Así que cuando enrollamos hilos de cobre de los cables entre si estamos poniendo en
contacto dos superficies aislantes. Los electrones lo tienen chungo para saltar de un cable a otro en el empalme. Y sin
embargo, conduce. Los electrones saltan la barrera de oxido (que es una barrera de pontencial para ellos) por efecto túnel. 
Sí, ese es mi efecto favorito en relación con el efecto túnel. Siempre he sido de gustos simples.
En medicina, los radioisótopos y fuentes de radiación se emplean con propósitos de diagnóstico, para obtener
información anatómica o funcional sobre el estado de la salud de los pacientes, o con fines terapéuticos para el tratamiento
de tumores malignos.
El efecto túnel, un fenómeno nanoscópico por el cual una partícula viola los principios de la mecánica clásica penetrando
una barrera de potencial o impedancia mayor que la energía cinética de la propia partícula, vuelve a ser noticia.
Este es el transistor más pequeño posible, del tamaño de una molécula. Antes de este avance, el transistor más pequeño
era 20 veces mayor. Las aplicaciones son aún dudosas, debido a la dificultad que se presenta para conectar los electrodos
a nivel atómico. Sin embargo ofrece un sinfín de posibilidades en el plano teórico. Y nunca se sabe si el estudio de estos
dispositivos podrá abrir alguna puerta a la electrónica del futuro…

una corriente de polarización (diferencia de voltaje) aplicada entre las dos puede permitir a los electrones pasar al otro
lado mediante efecto túnel a través del vacío entre ellas.
El siguiente video nos da una idea de como funciona el efecto túnel, elaborado por la Universidad de Francia

Se establece una corriente cuando la punta está a unas pocas distancias interatómicas de la muestra. Esta corriente es
debida a un efecto puramente cuántico, llamado tuneleo. La intensidad de la corriente es extremadamente sensible a la
distancia punta-muestra. • Se barre sobre la muestra con actuadores piezoeléctricos, cuyo movimiento vertical (z) es
manejado por un lazo de control electrónico • Las variaciones de corriente o de señal al piezoeléctrico z se asocian a la
topografía y densidad electrónica de la muestra (para muestra homogéneas esta señal tiene una buena correspondencia con
la topografía de la muestra)
El funcionamiento de un STM puede resumirse en los siguientes puntos: • Se acerca una punta metálica afilada a una
superficie y se aplica una tensión entre punta y muestra
Qué es una memoria DRAM o RAM dinámica? Las memorias de estado sólido de todos los ordenadores se basan en
almacenar cada bit como una pequeña carga almacenada en un pequeño condensador. El condensador se descarga de
forma espontánea, por lo que la memoria es volátil y periódicamente hay que refrescarla, por eso se llama RAM (memoria
de acceso aleatorio) dinámica o DRAM. Hay que volver a leer toda la memoria y volver a escribirla completa cada 50
milisegundos más o menos. Un tiempo enorme comparado con la velocidad de acceso a los datos de estas memorias por la
CPU (unidad central de proceso) de tu ordenador. Las memorias de estado sólido basadas en procesos magnéticos, como
la memorias Flash de tu pen, evitan este problema, pero a costa de que la lectura de los datos es muchísimo más lenta.
¿Qué es una memoria DRAM espintrónica? En estas memorias la información se almacena en átomos individuales
excitando estos átomos (un electrón pasa de un estado de energía fundamental a un estado de energía excitado). Su
problema es el mismo que las memorias DRAM, de forma espontánea el átomo excitado decae en su estado fundamental.
La diferencia con las memorias DRAM convencionales es que el tiempo de vida media del estado excitado es solo de
unos cientos de nanosegundos, en el mejor caso. Por tanto, las velocidades de refresco de la memoria deben ser de solo
decenas de nanosegundos o incluso menos.

Asimismo se han llevado a cabo rápidas incursiones en el estudio de deposiciones de metales sobre mica que simulan
posibles modelos de los contactos metálicos entre los transistores que forman parte de un chip, en estrecha relación con la
microelectrónica. Estos contactos, que juegan hoy día el papel de los antiguos cables, están formados por películas
metálicas muy delgadas que, según los resultados obtenidos por la punta, tendrían un espesor muy irregular, lo que podría
ser una de las causas esenciales del elevado porcentaje de fallos en el uso de un buen número de circuitos
microelectrónicos.
La caracterización de los fenómenos superficiales a nivel atómico que ofrece el descubrimiento de este nuevo microscopio
ayudará a conocer mucho mejor los procesos básicos relevantes en multitud de campos de gran importancia para la
industria, como son la oxidación, la corrosión, las células solares, los circuitos de microelectrónica, la estructura de los
catalizadores empleados en la industria química, el acabado de piezas de alta precisión, la microestructura de las paredes
de los reactores nucleares y, en definitiva, la mayor parte de los procesos industriales, ya que éstos tienen lugar a presión
atmosférica.
Un problema esencial en metalurgia es la comprensión de los distintos mecanismos de fractura, ocupando un lugar
destacado el denominado rotura por fatiga. Esta última es la responsable de la mayoría de los fallos en servicio que
suceden en piezas sometidas a tensiones variables, afectando a varios campos de la industria, desde los elementos
estructurales de un avión, tren de aterrizaje, alas, etcétera, hasta las bielas de un automóvil. Las razones básicas de este
proceso se reflejan en diversas teorías, pero falta una clara verificación experimental de las mismas.
Por otro lado, las posibilidades referentes a las ciencias de la vida son también múltiples. En los próximos meses es
propósito de los científicos involucrados en este proyecto estudiar distintos tipos de virus, membranas celulares,
receptores, enzimas, proteínas, nucleosomas, liposomas y otros tipos de macromoléculas.
La comprensión de los procesos microscópicos de conducción eléctrica en material biológico es de especial importancia
en este contexto. Del mismo modo, el campo de los nuevos materiales, como vidrios metálicos, sólidos ultra débiles,
composites, polímeros, líquidos, microcristales y cristales líquidos, recibirá especial atención por parte del equipo de
investigadores de la universidad Autónoma de Madrid.
Incluso en medicina son previsibles aplicaciones inmediatas. Por ejemplo, una de las causas determinantes del posible
rechazo en los trasplantes de piezas artificiales, como el corazón artificial o las prótesis de cadera, podría ser una
determinada rugosidad superficial de la pieza implantada.
En breves palabras: el hecho de que se puedan fotografiar superficies a presión atmosférica y ver estructuras atómicas
abre unas perspectivas sólo limitadas por el poder de la imaginación humana.
El objetivo -siempre presente en la mente de estos investigadores- de conectar con las necesidades industriales de nuestro
país es un ejemplo de cómo la ciencia básica de calidad puede impulsar el desarrollo tecnológico. Quizá sea ésta la
principal lección del caso al que nos estamos refiriendo: hoy es posible en España hacer investigación básica competitiva
con la que se lleva a cabo en el resto del mundo, y es también posible aplicar esos descubrimientos básicos a mejorar la
salud, la calidad de vida y el rendimiento de los, procesos industriales.
Es cierto que todavía- la investigación está infradotada en nuestro país. Pero parece ser propósito común de todas las
fuerzas politica mejorar su situación. Es urgente: España dedica a investigación científica y técnica como la cuarta parte
del promedio de los países de la Comunidad Europea.
La aplicación del efecto túnel a la nueva microscopia demuestra que es posible con esfuerzo, conocimientos, nivel
científico e ilusión producir resultados que tengan repercusiones tecnológicas importantes.
Hasta ahora nuestros investigadores han tenido, en ocasiones, el soporte y la confianza -tómese el ejemplo presente- de
entidades científicas internacionales. Y los resultados están a la vista. Ahora es el turno de los responsables de la política
científica y tecnológica españolas, así como de los industriales con iniciativa, ambición y perspectiva. La investigación y
su aplicación tecnológica en nuestro país tienen futuro.
Nicolás Cabrera Sánchezes profesor emérito de Física de Estado Sólido de la UAM;José Elguero Bertolinies investigador
del CSIC;Federico Mayor Zaragozaes catedrático de Bioquímica;Javier Solana Madariagaes catedrático de Física del
Estado Sólido y ministro de Cultura, yFernando de Asúa Álvarezes presidente de IBM España.

Un ejemplo lo constituye el logro de la imagen tridimensional de un virus que infecta bacterias y se halla en su medio
natural. Hasta ahora sólo hab́ ía sido posible
visualizar estos virus mediante microscopía electrónica, pero en condiciones
muy alejadas de las naturales: en vacío, recubiertos de una capa metálica
para evitar su completa destrucción durante el proceso de medida.
Además, el MET no destruye ni altera el material biológico, que, por tanto,
puede ser estudiado en condiciones muy similares a las que son características
del medio biológico, pero con un detalle muy superior al actualmente posible.
También se ha aplicado a la visualización superficial de cristales de la enzima
catalasa.
También se ha ocupado para visualizar la superficie de un buen número
de materiales de interés industrial, como tornillos de ultraprecisión, pistones
de inyección de motores Diesel o bloques
patrón para calibración de espesores
y textura de rugosidad superficial.
En el área de biología también se ha trabajado con distintos tipos de
virus, membranas celulares, receptores, enzimas, proteínas, nucleosomas, liposomas y otros tipos de macromoléculas. La
comprensión de los procesos microscópicos de conducción eléctrica en material biológico es de especial importancia en
este contexto.
Del mismo modo, el campo de los nuevos materiales, como vidrios metálicos, sólidos ultra débiles, polímeros, líquidos,
microcristales y cristales líquidos, se estan desarrollando con el uso de esta tecnología.
Incluso en medicina son previsibles aplicaciones inmediatas. Por ejemplo, una de las causas determinantes del posible
rechazo en los trasplantes de piezas artificiales, como el corazón artificial o las prótesis de cadera, podría ser determinada
por la rugosidad superficial de la pieza implantada.
En breves palabras: el hecho de que se puedan fotografiar superficies a presión atmosférica y ver estructuras atómicas
abre muchas posibilidades de
desarrollo.
La aplicación del efecto túnel a la nueva microscopía demuestra que es posible con producir resultados que tengan
repercusiones tecnológicas de muchísima importancia para la ciencia y la sociedad. Un ejemplo lo constituye el logro de
la imagen tridimensional de un virus que infecta bacterias y se halla en su medio natural. Hasta ahora sólo hab́ ía sido
posible
visualizar estos virus mediante microscopía electrónica, pero en condiciones
muy alejadas de las naturales: en vacío, recubiertos de una capa metálica
para evitar su completa destrucción durante el proceso de medida.
Además, el MET no destruye ni altera el material biológico, que, por tanto,
puede ser estudiado en condiciones muy similares a las que son características
del medio biológico, pero con un detalle muy superior al actualmente posible.
También se ha aplicado a la visualización superficial de cristales de la enzima
catalasa.
También se ha ocupado para visualizar la superficie de un buen número
de materiales de interés industrial, como tornillos de ultraprecisión, pistones
de inyección de motores Diesel o bloques
patrón para calibración de espesores
y textura de rugosidad superficial.
En el área de biología también se ha trabajado con distintos tipos de
virus, membranas celulares, receptores, enzimas, proteínas, nucleosomas, liposomas y otros tipos de macromoléculas. La
comprensión de los procesos microscópicos de conducción eléctrica en material biológico es de especial importancia en
este contexto.
Del mismo modo, el campo de los nuevos materiales, como vidrios metálicos, sólidos ultra débiles, polímeros, líquidos,
microcristales y cristales líquidos, se estan desarrollando con el uso de esta tecnología.
Incluso en medicina son previsibles aplicaciones inmediatas. Por ejemplo, una de las causas determinantes del posible
rechazo en los trasplantes de piezas artificiales, como el corazón artificial o las prótesis de cadera, podría ser determinada
por la rugosidad superficial de la pieza implantada.
En breves palabras: el hecho de que se puedan fotografiar superficies a presión atmosférica y ver estructuras atómicas
abre muchas posibilidades de
desarrollo.
La aplicación del efecto túnel a la nueva microscopía demuestra que es posible con producir resultados que tengan
repercusiones tecnológicas de muchísima importancia para la ciencia y la sociedad.

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