INGENIERA EN TECNOLOGIAS DE MANUFACTURA

Procesos especiales de Manufactura

Tarea de InvestigacinUNIDAD VITemas 1 y 2

ASESOR ACADMICOJos Jess Medrano Aguilar

AlumnaCarolina Avalos Delgado

CD. VICTORIA, TAMPSUnidad VI Tecnologas de micro fabricacin y nano fabricacin

Tema 1 Tecnologas de micro fabricacin Productos de micro fabricacin Tipos de dispositivos de microsistema Aplicaciones industriales Procesos de micro fabricacin Procesos con capa de silicio

1. Explique a detalle el trmino sistema micro electromecnico (MEMS) (Micro electro-Mechanical Systems) o tecnologa (MSTY)

Los MEMS son dispositivos fabricados a micro escala en un proceso por lotes (circuitos integrados y microestructuras) que convierten una seal mecnica o bilgica en elctrica y viceversa. En la figura se muestra el ejemplo de un MEMS que es un sistema de engranes.Para poder disear MEMS es necesario conocer de la ciencia de miniaturizacin. Se le denomina ciencia de la miniaturizacin al conjunto de disciplinas que son necesarias para el diseo de los MEMS o micro mquinas, stas incluyen:

Leyes de escalamiento. Lo pequeo es lo mejor? Cundo y bajo qu condiciones? Procesos de fabricacin. stos incluyen Procesos de Manufactura o micro fabricacin (superficial y de volumen) as como las tcnicas de encapsulado. Materiales. Conocimientos de ciencias de materiales, estructura de materiales y mecnica de materiales en particular de los materiales usados en micro fabricacin Micro mecatrnica. Ms que hacer diseo mecnico es saber cmo la electrnica y la mecnica se funden para cumplir con una tarea de manera eficiente, haciendo sinergia con el control.

Los Sistemas Micro Electro Mecnicos (MEMS por Micro Electro-Mechanical Systems), tambin conocidos como Sistemas Micro Maquinados, Micro Mquinas o micro fabricados, se refieren a los sistemas en pequea escala que utilizan componentes mecnicos, pueden incluir tambin componentes electrnicos. Aquellos sistemas MEMS que utilizan componentes biolgicos o alteran una variable biolgica se conocen como BIO-MEMS.

La micromecatrnica, que es la base terica del desarrollo de los MEMS, tiene su origen en la mecatrnica. La mecatrnica no es una nueva rama de la ingeniera, sino un concepto recientemente desarrollado que enfatiza la necesidad de integracin y de una interaccin intensiva entre diferentes reas de la ingeniera. Con base en lo anterior, se puede hacer referencia a la definicin de mecatrnica propuesta por J.A. Rietdijk: Mecatrnica es la combinacin sinrgica de la ingeniera mecnica de precisin, de la electrnica, del control automtico y de los sistemas para el diseo de productos y procesos. Existen, claro est, otras versiones de esta definicin, pero sta claramente enfatiza que la mecatrnica est dirigida a las aplicaciones y al diseo.

En la actualidad este nuevo enfoque propuesto por la mecatrnica se ha llevado al rea de las micro tecnologas. Esto ha creado una nueva disciplina conocida como micromecatrnica que consiste en la aplicacin sinrgica de la microelectrnica, la mecnica y las tecnologas de informacin para la solucin de problemas de manera sistmica. La micromecatrnica incluye un conjunto de conocimientos necesarios.

2. En que cosiste un MEMS y cules son sus componentes integrados.

Los MEMS son dispositivos fabricados a micro escala en un proceso por lotes (circuitos integrados y microestructuras) que convierten una seal mecnica o bilgica en elctrica y viceversa. Sistemas Micro electromecnicos (Microelectromechanical Systems, MEMS) se refieren a la tecnologa electromecnica, micromtrica y sus productos, y a escalas relativamente ms pequeas (escala manomtrica) se fusionan en sistemas nano electromecnicos (Nanoelectromechanical Systems, NEMS) y Nanotecnologa. MEMS tambin se denominan 'Micro Mquinas' (en Japn) o 'Tecnologa de Micro Sistemas' - MST (en Europa). Los MEMS son independientes y distintos de la hipottica visin de la nanotecnologa molecular o Electrnica Molecular. MEMS en general varan en tamao desde un micrmetro (una millonsima parte de un metro) a un milmetro (milsima parte de un metro). En este nivel de escala de tamao, las construcciones de la fsica clsica no son siempre ciertas. Debido a la gran superficie en relacin al volumen de los MEMS, los efectos de superficie como electrosttica y viscosidad dominan los efectos de volumen tales como la inercia o masa trmica. El anlisis de elementos finitos es una parte importante del diseo de MEMS. La tecnologa de sensores ha hecho progresos significativos debido a los MEMS. La complejidad y el rendimiento avanzado de los sensores MEMS ha ido evolucionando con las diferentes generaciones de sensores MEMS.SilicioEl silicio es el material utilizado para crear la mayora de los circuitos integrados utilizados en la electrnica de consumo en el mundo moderno. Las economas de escala, facilidad de obtencin y el bajo costo de los materiales de alta calidad y la capacidad para incorporar la funcionalidad electrnica hacen al silicio atractivo para una amplia variedad de aplicaciones de MEMS. El silicio tambin tiene ventajas significativas que han surgido a travs de sus propiedades fsicas. En la forma mono cristalina, el silicio es un material Hookeano (cumple la ley de Hooke) casi perfecto, lo que significa que cuando est en flexin prcticamente no hay histresis y, por lo tanto, casi no hay disipacin de energa. As como para hacer movimientos altamente repetibles, esto hace tambin que el silicio sea muy fiable, ya que sufre muy pequea fatiga y puede tener una duracin de vida de servicio en el rango de billones o trillones de ciclos sin romper. Las tcnicas bsicas para la produccin de todos los dispositivos MEMS basados en silicio son la deposicin de capas de material, produciendo un patrn en estas capas por fotolitografa y luego grabando para producir las formas necesarias.

PolmerosA pesar de que la industria de la electrnica proporciona una economa de escala para la industria del silicio, el silicio cristalino es todava un material complejo y relativamente costoso de producir. Lospolmerospor el contrario se pueden producir en grandes volmenes, con una gran variedad de caractersticas materiales. Los dispositivos MEMS pueden hacerse de polmeros, por los procesos de moldeo por inyeccin, estampado o estreo litografa y son especialmente adecuados para aplicaciones micro fludicas tales como los cartuchos desechables para anlisis de sangre.

MetalesLos metales tambin se pueden usar para crear elementos MEMS. Aunque los metales no tienen algunas de las ventajas mostradas por el silicio en trminos de propiedades mecnicas, cuando se utilizan dentro de sus limitaciones, los metales pueden presentar grados muy altos de fiabilidad.Los metales pueden ser depositados por galvanoplastia, por evaporacin, y mediante procesos de pulverizacin.Los metales comnmente utilizados incluyen al oro, nquel, aluminio, cromo, titanio, tungsteno, plata y platino.

3. En que consiste el proceso de micro modelados en la fabricacin de MEMS

Ms que hacer diseo mecnico es saber cmo la electrnica y la mecnica se funden para cumplir con una tarea de manera eficiente, haciendo sinergia con el control.

La micromecatrnica, que es la base terica del desarrollo de los MEMS, tiene su origen en la mecatrnica. La mecatrnica no es una nueva rama de la ingeniera, sino un concepto recientemente desarrollado que enfatiza la necesidad de integracin y de una interaccin intensiva entre diferentes reas de la ingeniera. Con base en lo anterior, se puede hacer referencia a la definicin de mecatrnica propuesta por J.A. Rietdijk: Mecatrnica es la combinacin sinrgica de la ingeniera mecnica de precisin, de la electrnica, del control automtico y de los sistemas para el diseo de productos y procesos. Existen, claro est, otras versiones de esta definicin, pero sta claramente enfatiza que la mecatrnica est dirigida a las aplicaciones y al diseo.

En la actualidad este nuevo enfoque propuesto por la mecatrnica se ha llevado al rea de las microtecnologas. Esto ha creado una nueva disciplina conocida como micromecatrnica que consiste en la aplicacin sinrgica de la microelectrnica, la mecnica y las tecnologas de informacin para la solucin de problemas de manera sistmica. La micromecatrnica incluye un conjunto de conocimientos necesarios.

Las reas de conocimiento necesarios para los sistemas mecatrnicas convencionales y los sistemas micro electromecnicos (MEMS) son conocimientos de mecnica clsica y teora electromagntica; por ello son de ms fcil acceso para los ingenieros; sin embargo, para el desarrollo de sistemas mecatrnicas usando tecnologa NEMS (Sistemas Nano Electro Mecnicos) se necesita cambiar de paradigmas y estudiar mecnica cuntica y nano electromecnica.

La separacin del mundo de la microelectrnica y la mecnica ha desaparecido debido a la evolucin de las tecnologas de la micro electrnica y a la aplicacin de la tcnicas matemticas basadas en la energa, que permiten el anlisis de sistemas que integran componentes micro electrnicos y micro mecnicos bajo un solo paradigma (micromecatrnica) y un solo encapsulado (CHIP). Una micro mquina es el ejemplo claro de esta mezcla con la diferencia de que los efectos de la gravedad son minimizados comparados con las mquinas convencionales.

Debido a que el Si puede ser moldeado en el dispositivo requerido, usando procesos tradicionales en la produccin de circuitos integrados como: fotolitografa, difusin e implantacin de iones, deposicin de finas pelculas, grabado anisotrpico, anodizacin selectiva (incluye la formacin de poros de Si). El moldeado de Si puede ser usado como una plantilla para la formacin de microestructuras en otros materiales como: metales, materiales cermicos, plsticos, etctera. Estos materiales no-silceos pueden ser procesados directamente utilizando fotolitografa, lser excimer o haces de iones. Utilizando estas tcnicas es posible el diseo de microestructuras, las cuales incluyen: diafragmas, vigas, engranajes, componentes del control de fluidos como boquillas, conductos entre otros. Las obleas de Si procesadas pueden ser enlazadas entre s mediante soldadura por fusin o unidas a obleas de cristal usando tcnicas de soldadura andica para realizar dispositivos ms complejos y proveer ensamblajes de primer orden. Las obleas pueden ser procesadas en lotes, permitiendo su fabricacin en decenas de miles a bajo coste.

4. En que consiste la fotolitografia en los MEMS

Litografa en el contexto MEMS es, por lo general la transferencia de un patrn a un material fotosensible por exposicin selectiva a una fuente de radiacin, como la luz. Un material fotosensible es un material que experimenta un cambio en sus propiedades fsicas cuando es expuesto a una fuente de radiacin. Si nosotros exponemos selectivamente un material fotosensible a la radiacin (por ejemplo, mediante el enmascaramiento de algo de la radiacin) el patrn de la radiacin sobre el material es transferido al material expuesto, resultando en que las propiedades de las regiones expuestas y no expuestas difieren.Esta regin expuesta puede luego ser eliminada o tratada proveyendo una mscara para el sustrato subyacente. La Fotolitografa es tpicamente usada con metal u otra deposicin de pelcula delgada, en procesos de grabado secos o mojados.

5. En que consiste el grabado o ataque en los MEMS

Hay dos categoras bsicas de procesos de grabado: grabado mojado y seco. En el primer caso, el material se disuelve cuando se sumerge en una solucin qumica. En el ltimo, el material se pulveriza o disuelve utilizando vapor iones reactivos o un grabado de fase vapor. Vase Williams y Muller o Kovacs, Maluf y Peterson para un poco de visin de conjunto de las tecnologas de grabado MEMS.

Grabado hmedo o mojado

El grabado por mojado qumico consiste en una eliminacin selectiva de material por inmersin de un sustrato dentro de una solucin que la pueda disolver. La naturaleza qumica de este proceso proporciona una buena selectividad, lo cual significa que la tasa de grabado del material a grabar es considerablemente ms alta que la del material de la mscara si se selecciona cuidadosamente.

Algunos materiales mono cristalinos, como el silicio, tendrn diferentes tasas de grabados dependiendo en la orientacin cristalogrfica del sustrato. Esto se conoce como grabado anisotrpico y uno de los ejemplos ms comunes es el grabado del silicio en KOH (hidrxido de potasio), donde los planos del Silicio se graban aproximadamente 100 veces ms lento que otros planos (orientaciones cristalogrficas). Por lo tanto, grabando un agujero rectangular en un (100)- una oblea de silicio resulta en en un grabado de ranuras en forma de pirmide con paredes en ngulo de 54.7, en lugar de un agujero con paredes curvas como podra ser el caso del grabado isotrpico, donde los procesos de grabado progresan a la misma velocidad en todas las direcciones. Agujeros largos y estrechos en una mscara producirn surcos en el silicio. La superficie de estas ranuras puede ser automticamente suavizada si el grabado se lleva a cabo correctamente, con las dimensiones y los ngulos siendo extremadamente precisos.

El grabado Electroqumico (CEPE) para una eliminacin selectiva del dopante del silicio es un mtodo comn para automatizar y controlar selectivamente el grabado. Se requiere un diodo de juntura p-n activo, y cualquier tipo de dopante puede actuar como material resistente al grabado ("detencin del grabado"). El Boro es el dopante ms comn de detencin del grabado. En combinacin con el grabado mojado anisotrpico como se ha descrito anteriormente, el ECE se ha utilizado con xito para el control del espesor del diafragma de silicio en sensores de presin piezo-resistivos de silicio. Las regiones selectivamente dopadas pueden ser creadas tanto por implantacin, difusin, o deposicin epitaxial de silicio.

6. Explique detalladamente cada una de las tecnologas de fabricacin de micro sistemas (incluya imgenes)

a) Micro mecanizacin en volumen, Bulk micromachining

Micro maquinado volumtrico es el paradigma ms antiguo de los MEMS basado en silicio. Todo el grosor de una oblea de silicio se utiliza para la construccin del micro-estructura mecnico. [2] El silicio es mecanizado utilizando diversos procesos de grabado. La unin andica de placas de vidrio u obleas de silicio adicionales se utilizan para aadir caractersticas tridimensionales y para encapsulacin hermtica.

El micro maquinado volumtrico ha sido esencial para que los sensores de presin de alto rendimiento y acelermetros que han cambiado la forma de la industria de los sensores en los 80's y 90's.

b) Micromecanizacion superficial, sacrificial surface micromachining (SSM)

El micromquinado superficial utiliza deposicin de capas sobre la superficie de un sustrato como material estructural, en lugar de utilizar el sustrato mismo. [7] El micromaquinado superficial se cre a fines de los 80 para hacer el micromquinado de silicio ms compatibles con la tecnologa de circuito integrado plano, con el objetivo de la combinacin de MEMS y circuitos integrados en la misma oblea de silicio. El concepto original del micromaquinado superficial se basa en delgadas capas de silicio policristalino modelado como estructuras mecnicas mviles y expuestas por grabado de sacrificio de las subcapas de xido. Electrodos en peine interdigital son utilizados para producir fuerzas en plano y detectar movimientos en plano de forma capacitiva. Este paradigma MEMS ha permitido a la manufactura de acelerometros de bajo costo, por ejemplo sistemas de Bolsas de aire para automviles (Air-bags) y otras aplicaciones donde bajos rendimientos y/o altos rangos de "g" son suficientes. Mecanismos Analgicos han sido pioneros en la industrializacin del micromaquinado superficial y han realizado la co-integracin de los MEMS y los circuitos integrados.

c) Liga y harms

Ambos micromaquinados volumtrico y superficial son todava usados en la produccin industrial de los sensores, las boquillas de chorro de tinta y otros dispositivos. Pero, en muchos casos, la distincin entre estos dos ha disminuido. La nueva tecnologa de grabado, el grabado profundo por iones reactivos ha hecho posible combinar el buen desempeo tpico del micromaquinado volumetrico con estructuras en peine y operaciones en plano tpicas de micromaquinado superficial. Si bien es comn en el micromaquinado superficial tener espesores de capa estructurales en el rango de 2 m, en el micromaquinado HAR el espesor es de 10 a 100 m. Los materiales comnmente utilizados en el micromaquinado HAR son silicios policristalino denso, conocido como epi-poly, y las obleas pegadas de silicio-sobre-aislante (SOI), creados (SCREAM). Pegando una segunda oblea mediante fritura de vidrio, la unin andica o unin de aleacin se utiliza para proteger las estructuras MEMS. Los circuitos integrados estn normalmente no combinados con el micromaquinado HAR. El consenso de la industria en este momento parece ser que la flexibilidad y la reduccin en complejidad obtenidos teniendo las dos funciones separadas parece pesar ms que la pequea penalidad en el envasado.

7 Indique cual es el material base, funcional y principalmente usado en la electrnica con el que se trabaja en MEMS

El silicio es el material utilizado para crear la mayora de los circuitos integrados utilizados en la electrnica de consumo en el mundo moderno. Las economas de escala, facilidad de obtencin y el bajo costo de los materiales de alta calidad y la capacidad para incorporar la funcionalidad electrnica hacen al silicio atractivo para una amplia variedad de aplicaciones de MEMS. El silicio tambin tiene ventajas significativas que han surgido a travs de sus propiedades fsicas. En la forma mono cristalina, el silicio es un material Hookeano (cumple la ley de Hooke) casi perfecto, lo que significa que cuando est en flexin prcticamente no hay histresis y, por lo tanto, casi no hay disipacin de energa. As como para hacer movimientos altamente repetibles, esto hace tambin que el silicio sea muy fiable, ya que sufre muy pequea fatiga y puede tener una duracin de vida de servicio en el rango de billones o trillones de ciclos sin romper. Las tcnicas bsicas para la produccin de todos los dispositivos MEMS basados en silicio son la deposicin de capas de material, produciendo un patrn en estas capas por fotolitografa y luego grabando para producir las formas necesarias.

8 Cules son los productos MEMS disponibles

Sistemas-Micro-Electro-Mecnicos o MEMS, son una tecnologa que, en su forma ms general puede ser definida como elementos mecnicos y electro-mecnicos (por ejemplo dispositivos o estructuras) miniaturizados que se realizan con tcnicas de micro-fabricacin.Las dimensiones fsicas crticas de los dispositivos MEMS pueden variar desde muy por debajo de una micra en el extremo inferior del espectro de dimensiones, hasta varios milmetros.Asimismo, los tipos de dispositivos de MEMS pueden variar de estructuras relativamente simples que no tienen elementos mviles, a los sistemas electromecnicos extremadamente complejos con mltiples elementos mviles bajo el control de la microelectrnica integrada.No slo es el rendimiento de los dispositivos MEMS lo que los hace excepcionales, sino tambin su mtodo de produccin, el cual aprovecha las tcnicas de fabricacin por lotes, mismas utilizados en la industria de circuitos integrados, lo que se traduce en un costo de produccin por cada dispositivos ms bajo, as como muchos otros beneficios.Productos comerciales diseados con tecnologa MEMSMEMS Industry Group (MIG) que es una asociacin dedicada a la promocin de productos que implementan tecnologa MEMS y cuentan con capacidad de posicionarse en mercados internacionales.A continuacin se muestran algunos productos comerciales desarrollados, los cuales cuentan con tecnologa MEMS para su desempeo.

AutomotrizAirbagsBMW X5Stability ControlBiotecnologiaTeltronic ikcalFluxxion filtration systemsNanomi emulsificatorsElectronica de ConsumoBlackberry PlaybookApple iPadMotorola XoomApple iPods with hard disc drivesSelect Toshiba, IBM and Apple laptopsNintendo WiiSony Playstation 3Panasonic Digital Still Cameras, e.g. LumixHDTVs and Projectors featuring DLPEnergyDimatix Materials PrinterEnergy HarvestersSmart Home Control SystemsIndustrialFuelSenseTM Density MeterNikon High-speed Optical Device for Maskless Exposure SystemsPolychromix PhazirSensata 8PP3 Silicon MEMS Strain Gauge pressure sensor

MedicalShunt Valve RegulationDebiotech Insulin NanopumpBlood Pressure Monitor (invasive & non-invasive)OMRON HEM-637 Blood Pressure MonitorCardioMEMS' EndoSure Wireless AAA Pressure SensorInhalersMedspray inhalatorsDigestible Camera (Pill-Cam)Timed Drug DeliveryHearing AidOKO micromirrorMobile Phones & DevicesNokia 3230Samsung SGH E760VodafoneSony Eriscson W760 shake device to change songsSony Ericsson W910iNokia N95 smartphone

9 Explique en que consiste el sensor de inercia para el automvil. Implementacin del sistema Air BagLos sensores de aceleracin y de vibraciones son apropiados para la regulacin contra la detonacin (picado) en motores de combustin interna, tambin sirven para activar sistemas de proteccin de los pasajeros (airbag, tensores de cinturn, arco contra el vuelco) y para detectar aceleraciones en las curvas y variaciones de velocidad en vehculos de traccin integral equipados con el sistema antibloqueo ABS o el programa electrnico de estabilidad ESP, o con un sistema de regulacin del tren de rodaje.

10 Explique cmo es el proceso de un MEMS como micro actuador-motor y como se encuentra relacionado con el proceso liga (incluya diagrama, imgenes)

La Figura muestra el diagrama de un actuador trmico vertical clsico (conocido como VTA por sus siglas en ingles). En este dispositivo, el brazo caliente (ms delgado) se encuentra sobre el brazo fro (ms ancho) separado por una capa de aire. Los brazos se encuentran unidos solo en un punto en uno de sus extremos por medio de una va, mientras que en su otro extremo se encuentran independientemente anclados al substrato. El brazo fro se conecta a dos anclas por medio de vigas o flexuras que facilitan su movimiento en la direccin vertical. El sistema se opera aplicando una diferencia de potencial elctrico entre las anclas del brazo y el anclaje del brazo caliente provocando que una corriente elctrica circule a travs de la estructura. Debido a que el brazo caliente es ms delgado, este presenta una mayor resistencia elctrica y la densidad de corriente por unidad de rea es mayor que la que se tiene en el brazo fro. Por lo tanto el brazo caliente adquiere una mayor temperatura que el brazo fro y sufre una mayor expansin termica. Conforme el brazo caliente se expande en mayor proporcin que el fro, empuja la punta del actuador hacia abajo en direccin al substrato. Este actuador tambin puede disearse para que el desplazamiento sea hacia arriba en la direccin vertical.

Existen diversas versiones del actuador VTA que han introducido mejoras al diseo clsico como por ejemplo. Una de las arquitecturas preferidas para la implementacin de VTAs es la que muestra en la Fig. 2. Este diseo se compone bsicamente de la superposicin de dos estructuras en forma de U unidas en uno de sus extremos. Si se aplica un voltaje entre los dos anclajes de la estructura superior (o inferior), circulara corriente elctrica nicamente a travs de la capa estructural en este nivel causando un incremento en su temperatura y la correspondiente expansin termica que flexionar a la punta del actuador hacia abajo (o hacia arriba). Como puede apreciarse, una de las principales ventajas de este diseo es que el mismo dispositivo puede desarrollar movimiento hacia abajo o arriba dependiendo de si el voltaje se aplica entre las anclas de la capa superior o de la capa inferior.

11 Los MEMS son sistemas formados por microestructuras, micro sensores, microelectrnica y microactuadores?

MicroestructuraMicro maquinado volumtrico es el paradigma ms antiguo de los MEMS basado en silicio. Todo el grosor de una oblea de silicio se utiliza para la construccin del micro-estructura mecnico. El silicio es mecanizado utilizando diversos procesos de grabado. La unin andica de placas de vidrio u obleas de silicio adicionales se utilizan para aadir caractersticas tridimensionales y para encapsulacin hermtica. El micro maquinado volumtrico ha sido esencial para que los sensores de presin de alto rendimiento y acelermetros que han cambiado la forma de la industria de los sensores en los 80's y 90's.Micro-SensoresEl uso generalizado de sensores ha sido posible gracias a la miniaturizacin gracias a las tecnologas de semiconductores de silicio: Sistemas Micro Electro Mecnicos (MEMS) son dispositivos micro integrados que combinan componentes elctricos y mecnicos. Algunos de los sensores MEMS tales como girscopos, acelermetros, micro-bolmetros, sensores de presin y resonadores de frecuencia requieren encapsulacin de vaco hermtico. Condiciones de vaco estables durante todo el tiempo de la vida es uno de los requisitos clave en la mayora de las aplicaciones de MEMS en electrnica de consumo, automocin y defensa.Estas necesidades tecnolgicas son compatibles con soluciones getter dedicados del Grupo SAES, como PageWafer para embalaje nivel de oblea y PageLid para el embalaje discreto, apto para todo tipo de envasado al vaco dispositivos MEMS, tanto a nivel discreto y al nivel de la oblea. La integracin de la pelcula getter dentro de los paquetes de MEMS se convierte en una de las maneras ms consolidadas para estabilizar las condiciones de vaco para la vida del dispositivo. El material getter est funcionando como una micro-bomba in situ contrarrestar los efectos de la emisin de gases de material y por lo tanto, la estabilizacin de las condiciones de presin de funcionamiento.En el caso especfico de los dispositivos de gestin de frecuencias, ya sea fabricadas de cuarzo o silicio, el Grupo SAES est ofreciendo una serie completa de soluciones getter para todo tipo de paquetes, aadiendo tambin dispensadores de cesio en el caso especfico de MEMS relojes atmicos.En el caso de MEMS pticos tales como espejos o escneres digitales y pico-proyectores, la humedad puede empaar las lentes o corroer los contactos: Para hacer frente a este problema, el Grupo SAES ha desarrollado un secador prescindible especial capaz de garantizar un funcionamiento correcto del dispositivo MEMS ptico.

12 Los micro sistemas se pueden clasificar en seis distintos tipos: a) sensores, b)actuadores, c) MEMS RF, d) MEMS, e)dispositivos MEMS para micro fluidos, f) Bio MEMS (definicin detallada, diagramas e imgenes representativas de cada uno de ellos

MEMS RF:Un sistema microelectromecnico de frecuencia de radio (RF MEMS) es un sistemas microelectromecnico con componentes electrnicos que comprenden partes mviles -sub- milimtrica que proporcionan funcionalidad de frecuencia de radio, funcionalidad RF se puede implementar utilizando una variedad de tecnologas de RF. Adems de la tecnologa MEMS de RF , de semiconductores compuestos III- V ( GaAs , GaN , InP , InSb ) , ferrita, semiconductores basados en silicio ferro elctrico , (RF CMOS , SiC y SiGe ) , y la tecnologa de tubo de vaco estn disponibles para el diseador de RF. Cada una de las tecnologas de RF ofrece una clara disyuntiva entre el costo, la frecuencia, la ganancia, la integracin a gran escala, la vida, la linealidad, la figura de ruido, empaque, manejo de potencia, consumo de energa, fiabilidad, robustez, tamao, tensin de alimentacin, el tiempo de conmutacin y de peso.

MOEMSMicro - Opto - Electro -Mechanical Sistemas ( MOEMS ) no es una clase especial de Micro- Electro- Mechanical Systems ( MEMS ), pero de hecho se MEMS se fusion con micro - ptica que consiste en la deteccin o la manipulacin de seales pticas en una escala muy pequeo tamao el uso de sistemas mecnicos, pticos y elctricos integrados . MOEMS incluye una amplia variedad de dispositivos, incluyendo interruptor ptico, de conexin cruzada, VCSEL sintonizable ptico, microbolmetros entre otros. Estos dispositivos estn generalmente fabricados utilizando tecnologas de micromecanizado estndar utilizando materiales como silicio, dixido de silicio, nitruro de silicio y arseniuro de galio micro- ptica.Bio MEMSBio-MEMS es una abreviatura para sistemas microelectromecnicos biomdicos (o biolgicos). Bio-MEMS tienen considerable superposicin, y, a veces se considera sinnimo, con lab-on-a-chip (LOC) y micro sistemas totales de anlisis (TAS). Bio-MEMS es normalmente ms centrado en las partes mecnicas y tecnologas de microfabricacin hechas adecuado para aplicaciones biolgicas. Por otro lado, lab-on-a-chip se refiere a la miniaturizacin y la integracin de los procesos de laboratorio y experimentos en chips individuales (a menudo de microfluidos). En esta definicin, los dispositivos lab-on-a-chip no estrictamente tienen aplicaciones biolgicas, aunque la mayora lo hacen o son modificables que adaptarse a efectos biolgicos. Del mismo modo, los sistemas de anlisis totales micro pueden no tener aplicaciones biolgicas en mente, y por lo general estn dedicados a anlisis qumico. Una definicin amplia de bio-MEMS puede ser usado para referirse a la ciencia y la tecnologa de operar a la microescala para aplicaciones biolgicas y biomdicas, que pueden o no pueden incluir cualquiera de las funciones electrnicas o mecnicas. [2] El carcter interdisciplinario de la bio-MEMS combina ciencias de materiales, ciencias clnicas, medicina, ciruga, ingeniera elctrica, ingeniera mecnica, ingeniera ptica, ingeniera qumica e ingeniera biomdica. [2] Algunos de sus principales aplicaciones incluyen la genmica, la protemica, el diagnstico molecular, diagnstico de punto de atencin, la ingeniera de tejidos, y microdispositivos implantables.

13.- Los MEMS poseen una serie de ventajas frente a los sistemas de mayor tamao, indique cules son esas desventajas (indique no menos de 10).

Ventajas y desventajas:Procesos de fabricacin en lotes para grandes volmenes de componentes a bajo coste.Producir dispositivos mecnicos ms pequeos, livianos, en versiones ms rpidas, con mayor precisin, consumos de energa reducidos, biocompatibles. Producir sensores, aprovechando las propiedades electro mecnicas del Si, donde las caractersticas elctricas cambian en respuesta a cambios de parmetros particulares externos como: temperatura, presin, aceleracin, humedad y radiacin.Se dificulta bastante la fabricacin de las bobinas a tamaos reducidos.La fuerza de contacto y de conmutacin depende principalmente del embobinado del micro actuador. Susceptible a campos electromagnticos externos.Baja resistencia del contacto en el estado "on"(el resultado ms bajo < 50 .).Manejo de un amplio ancho de banda. Manejo de un amplio rango de fuerzas magnticas. Alta confiabilidad. Pueden ser diseados y fabricados arreglos y conmutadores de redes.

13 En qu consisten los tipos de grabados hmedos; a)Anicrotropicos, b) isotrpicos (incluir imgenes)

a) AnistropicosEl grabado anisotropo y profundo de silicio es una etapa importante en muchas de las tecnologas usadas en la fabricacin de micro dispositivos. El espesor de muchos elementos de estos dispositivos puede ser superior a decenas de micras y para conseguir esto es necesaria una alta velocidad de grabado. En el caso del grabado por plasma usando SF6 es posible obtener altas velocidades de grabado de silicio (del orden de 1 m/min). Sin embargo, el grabado seco a base de fluor es espontaneo (qumico) en su mayora resultando con esto un perfil istropo de grabado, es decir, con la misma velocidad vertical y lateral de grabado. Para mejorar la anisotropa, es necesario aadir otros gases que promuevan la inhibicion del grabado lateral. Adicionando oxgeno al gas SF6 se mejora considerablemente la anisotropa debido a la oxidacin de la superficie lateral del silicio. El efecto de inhibicion del grabado es ms fuerte en las paredes donde no existe bombardeo de iones, mientras que la oxidacin afecta en menor grado el grabado vertical, debido que los iones que llegan a la superficie remueven constantemente la capa de silicio oxidado formado durante el proceso.

}b) isotrpicosEl grabado isotrpico es una forma de grabado que se lleva a cabo en todas las direcciones. Los lados del globo de grabado crean una forma cncava debajo de la mscara fotosensible de grabado en lugar del grabado con plasma perpendicular que se obtiene mediante grabado anisotrpico. A diferencia del grabado anisotrpico, empleado en gran cantidad de aplicaciones como la produccin de tarjetas de circuitos impresos, el grabado isotrpico no tiene muchas aplicaciones ni ventajas. Sin embargo, el grabado isotrpico se emplea comnmente para eliminar material de superficies grandes, as como para limpiar circuitos antes de procesos de electrodeposicin.

15.- Explique en qu consiste las tcnicas de fabricacin comoEl moldeo y galvanoplastia

Se realiza fundiendo el material y vertindolos en moldes que reproduzcan la forma de la pieza. Esta tcnica se conoce tambin como fundicin o colada. Se aplica esencialmente para metales y plsticos. Un molde es un recipiente que presenta una cavidad en la que se introduce un material en estado de fusin que, al solidificarse, adopta la forma de la cavidad. Luego se deja enfriar el tiempo necesario hasta que se solidifique y se extrae del molde. Por medio de este mtodo podemos fabricar y obtener piezas de formas muy diversas, siendo ampliamente utilizado en el campo de los recipientes de productos y carcasas de mquinas.

Los moldes, en general, constan de dos piezas, perfectamente acopladas. 1. Disear la pieza que se desea fabricar. 2. Construir un modelo, que suele ser de madera o yeso, de forma artesanal. 3. Se construye el molde. Si la pieza es hueca se fabrican tambin los machos, que son unas piezas que recubren los huecos interiores. 4. Se llena el molde del material fundido (a este proceso se le llama colada). 5. Se procede al desmoldeo, es decir, extraccin de la pieza del molde una vez solidificada. 6. Se enfra la pieza.

Grabado hmedoEl grabado por mojado qumico consiste en una eliminacin selectiva de material por inmersin de un sustrato dentro de una solucin que la pueda disolver. La naturaleza qumica de este proceso proporciona una buena selectividad, lo cual significa que la tasa de grabado del material a grabar es considerablemente ms alta que la del material de la mscara si se selecciona cuidadosamente.

Algunos materiales mono cristalinos, como el silicio, tendrn diferentes tasas de grabados dependiendo en la orientacin cristalogrfica del sustrato. Esto se conoce como grabado anisotrpico y uno de los ejemplos ms comunes es el grabado del silicio en KOH (hidrxido de potasio), donde los planos del Silicio se graban aproximadamente 100 veces ms lento que otros planos (orientaciones cristalogrficas). Por lo tanto, grabando un agujero rectangular en un (100)- una oblea de silicio resulta en en un grabado de ranuras en forma de pirmide con paredes en ngulo de 54.7, en lugar de un agujero con paredes curvas como podra ser el caso del grabado isotrpico, donde los procesos de grabado progresan a la misma velocidad en todas las direcciones. Agujeros largos y estrechos en una mscara producirn surcos en el silicio. La superficie de estas ranuras puede ser automticamente suavizadas si el grabado se lleva a cabo correctamente, con las dimensiones y los ngulos siendo extremadamente precisos.

Grabado en secoElgrabado en secoes unproceso de plasmaempleado para crear patrones determinados sobre una superficie. Elgrabado en secose emplea comnmente en la produccin de tarjetas de circuitos impresos. El proceso no difiere mucho del tratamiento superficial degrabado con plasma. La nica diferencia es que en elgrabado en secose coloca sobre la superficie una mscara con el patrn deseado. Las partculas de plasma bombardean la superficie ygrabanel patrn, dndole a la superficie una microestructura prctica. Nuestros sistemas de plasma tienen la capacidad de ajustar las caractersticas delgrabado en secojusto a la medida de las necesidades de los clientes, como el requerimiento de ungrabado anisotrpicoo de ungrabado isotrpico.

El mecanizado por electro descarga El maquinado por electrodescarga (EDM) es un proceso para remocin de metal por la accin de una descarga elctrica de corta duracin y alta densidad de corriente (amperaje) entre las herramientas y la pieza de trabajo. El proceso EDM se podra comparar con un rayo diminuto que choca contra una superficie, crea un intenso calor local y funde la superficie de la pieza de trabajo. El maquinado por electrodescarga es de especial utilidad para maquinar las aleaciones sper duras y conductoras de la era espacial que abra sido muy difcil de trabajar con mtodos convencionales. El EDM ha facilitado el corte de formas complejas, lo cual resultara imposible con herramientas de corte convencionales.

16.- Explique a que se refiere el termino Deposicin y explique a detalle los procesos de descomposicin de uso comnDeposicines unproceso termodinmicoen el cual un gas se transforma en un slido, tambin conocido como desublimacin. El proceso inverso de la deposicin es lasublimacin.

Electro chapadoEl electro chapado es la deposicin de una capa metlica sobre un objeto. El electro chapado es alcanzado pasando una corriente elctrica a travs de una solucin que contiene los iones disueltos del metal y el objeto de metal que se desea chapar. El objeto de metal sirve como el ctodo en una clula electroqumica, atrayendo iones del metal de la solucin. Los objetos ferrosos y no ferrosos son chapados con una gran variedad de metales, incluyendo el aluminio, estao, bronce, cadmio, cobre, cromo, hierro, plomo, nquel, zinc, as como los metales preciosos, tales como oro, platino, y plata.

Deposicin pulverizadaLapulverizacin catdica(o por su designacin en ingls:sputtering) es un proceso fsico en el que se produce la vaporizacin de lostomosde un material slido denominado "blanco" mediante el bombardeo de ste porionesenergticos.1Este es un proceso muy utilizado en la formacin depelculas delgadassobre materiales, tcnicas de grabado y tcnicas analticas.

Deposicin fsica de vaporEsta tcnica esta basada en la formacin de un vapor del material que se pretende depositar en capa delgada. Para ello, el material en forma de slido es sometido bien sea a un proceso de calentamiento hasta la evaporacin (evaporacin trmica) o bien se 'pulveriza' mediante un bombardeo intenso con partculas cargadas en forma de iones (bombardeo catdico o 'sputtering'). En este ltimo caso, los iones proceden de una descarga elctrica entre dos electrodos en forma de plasma, utilizando un gas generalmente inerte (argn). Tambin es posible bombardear la muestra con un haz de iones procedentes de una fuente externa de iones. Esta ltima tcnica permite variar la energa y la intensidad de los iones que alcanzan la superficie del material a depositar.

Deposicin qumica de vaporLaDeposicin Qumica de VaporoCVD es un procesoqumicoutilizado para producir productos de alta pureza y de alto rendimiento de materiales slidos. El proceso se utiliza a menudo en la industria de semiconductores para producir pelculas delgadas. En un proceso CVD estandar el sustrato (oblea) se expone a uno o ms precursores voltiles, que reaccionan o se descomponen en la superficie del sustrato para producir el depsito deseado.

17.- Exploque que es e su-8 y como se lleva a cabo el proceso de fabricacin de una pieza por fotoligrafia en su-8SU-8es un uso comnepoxi-basado negativofotoprotector.Negativo se refiere a una resina fotosensible por lo que las partes expuestas a los rayos UV convertido reticulado, mientras que el resto de la pelcula permanece soluble y se puede lavar durante el desarrollo.

El silicio es el material tradicionalmente utilizado en la microelectrnica. El conocimiento acumulado en el trabajo con silicio hacen que en un principio la mayor parte de microsistemas se fabricasen con silicio y mediante procesosutilizados para fabricar semiconductores.

El silicio presenta un amplio rango de propiedades electromecnicas tiles, como pueden ser la elasticidad y la piezoelectricidad. El micromecanizado del silicio permite, por su estrecha relacin con la microelectrnica, una fcil integracin de la electrnica junto a los microsistemas. Todos estos motivos han propiciado que an actualmente la mayor parte de microsistemas se fabriquen de silicio y con procesos de fabricacin derivados de la industria del semiconductor.

Los procesos de micromecanizado de silicio se dividen principalmente en dos tipos:Micrograbado o micromecanizado en volumen (Bulk micromachining) Se trata de modificar el substrato de silicio.Micromecanizado en superficie (Surface micromachining). Consiste en depositar capas de material sobre la oblea de silicio.

Encontramos tambin un proceso de fabricacin de microestructuras, que permite la utilizacin de otros materiales (metales, polmeros), este es conocido con las siglas LIGA acrnimo de su nomenclatura alemana (Lithographie Galvanoformung Abformung).

Todos estos procesos ya han superado con amplitud el rango de escala de las micras y se emplean con pequeas pero importantes variantes a escala nanomtrica dando lugar a tecnologas de fabricacin por debajo de los45 nm.

18.-Explique el proceso de fabricacin de un adaptador de fibra ptica realizado en su-8Lafibra pticaes el material que constituye la base de las modernas redes detelecomunicaciones de alta capacidad. Una fibra ptica no es ms que un largusimo filamento devidrio, tan fino que es perfectamente flexible, debidamente protegido por una camisa plstica. A traves de estos haces se transmiten, mediante un lser acoplado, seales luminosas que se detectan en el destino.Pero evidentenente, para tener una gran capacidad de transmisin a larga distancia, la fibra debe tener unas caractersticas muy particulares. La fabricacin de fibra ptica es un proceso de alta tecnologa. Tengamos en cuenta que el grosor estndar de la fibra es125 micras(aproximadamente el doble que un cabello humano) y el ncleo es de unas 8 micras (en fibras monomodo, que son las usadas para comunicaciones a larga distancia). Y evidentemente, es crtico mantener la pureza y la regularidad del ncleo.

19.- Indique y explique a detalle cuales lo sustratos tpicos para la realizacin de estructura en su-8 Silicio

Silicio

El silicio (del latn silex), es un elemento qumico metaloide, nmero atmico 14 y situado en el grupo 14 de la tabla peridica de los elementos de smbolo Si. Es el segundo elemento ms abundante en la corteza terrestre (27,7 % en peso) despus del oxgeno. Se presenta en forma amorfa y cristalizada; el primero es un polvo parduzco, ms activo que la variante cristalina, que se presenta en octaedros de color azul grisceo y brillo metlico.

Vidrio y pirexVidrio deborosilicatoes un tipo particular devidrio, ms conocido con los nombres comerciales de DURAN,Pyrexo Kimax.Fue desarrollado por primera vez por el vidriero alemnOtto Schotta finales del siglo XIX y vendido bajo el nombre de Duran en1893. Despus, cuando Corning Glass Works desarroll Pyrex en1915, ste se convirti en un sinnimo de vidrio borosilicatado en el mundo de habla inglesa.Adems del silicio, el carbonato de sodio y el carbonato de calcio usado tradicionalmente en la fabricacin de vidrio, el boro es usado en la manufactura de este vidrio. Normalmente su composicin es: 70%slice, 10%xido brico, 8%xido de sodio, 8%xido de potasio, 1%xido de calcioy 2%xido de aluminio.Aunque es ms difcil de hacer que el vidrio tradicional, es econmico producirlo por su durabilidad y su resistencia calrica y qumica. Encuentra un excelente uso en el equipamiento de laboratorios de qumica, cocina, iluminacin y, en ciertos casos, ventanas.

CuarzoEl Cuarzo es un mineral muy comn, est compuesto de silicio y oxgeno (SiO2), es un material sin color. Puede ser blanco o gris, eso va a depender de su impureza, su raspadura es clara, tiene una dureza de 7 y no posee cruceros.

El cuarzo es duro y a la vez ligero, posee intensa polarizacin rotatoria de signo contrario en los individuos dextrgiros y levgiros. El poder del cuarzo equilibra nuestro eje psquico y nos ayuda a estimular pensamientos objetivos y racionales a la par que nos facilita una regeneracin de nuestra aura.

El cuarzo es el mineral ms comn en la corteza terrestre (12% de su volumen es cuarzo) y puede presentar mas de 112 formas distintas.

Fr-4FR-4(oFR4)es una designacin grado asignado a las hojas de laminados reforzados con vidrio epoxi, tubos, varillas y placas de circuitos impresos (PCB).FR-4 es un material compuesto compuesta de tejidode fibra de vidriopao con unaresina epoxiaglutinante que esresistente a la llama(autoextinguible)."FR" significaretardante de la llama,y denota que la seguridad de inflamabilidad de FR-4 est en conformidad con la normaUL94V-0.

20.- Explique que es el polidimetilsiloxano (PDMS)ElpolidimetilsiloxanooPDMSodimeticonaes elpolmerolineal del dimetilsiloxano. Pertenece al grupo de loscompuestos de organosilicio, sustancias comnmente conocidas comosiliconas.2El PDMS es el polmero orgnico basado en silicio ms extensamente usado y particularmente conocido por sus propiedadesreolgicasinusuales. El polidimetilsiloxano es transparente y,generalmente inerte, inocuo y no inflamable. Sus aplicaciones varian desde lentes de contacto y artilugios mdicos hastaelastmeros. Tambin lo podemos encontrar enchamps, como aditivo en alimentos, lubricantes y recubrimientos resisitentes al calor.Funciona como acondicionador a travs de sus propiedades lubricantes que facilitan el cepillado y suavizan la piel. Esta lubricacin, adems, hace ms agradable la aplicacin de cremas en la piel, ya que hace ms fcil el extenderlas. Forma una pelcula en la superficie en la que se aplica, tanto si es nuestro pelo como si es la piel, que la protege de agentes agresores como el fro. Sobre todo en productos para la piel, esta barrera tambin frena la fuga de humedad, por lo que acta como humectante. Cuando se aplica sobre la piel, adems, la pelcula que forma rellena pequeas arruguitas y los poros, dando al conjunto un aspecto ms liso. Este efecto de rellenado no es incmodo, gracias a la viscoelasticidad de la dimeticona.Es transparente, inerte (en ella no se generan seres vivos como microorganismos indeseados, como puede ocurrir en el agua), y no txica.

21.- Explique las ventajas en utilizacin de PDMS Elevada estabilidad trmica y qumica. Sensacin no pegajosa al producto que las integra. Buenas propiedades de repelencia al agua. Econmicas, ya que el efecto deseado se obtiene con bajas proporciones en las frmulas.

22.- Explique las desventajas en la utilizacin de PDMS No son productos verdes, es decir, no se hallan en la naturaleza. Se requiere una tecnologa de produccin compleja. Son productos muy modificados y, en algunos casos, con alto contenido en EO/PO (dioxano), principalmente los tensioactivos tipo dimethicone copolyol y los emulsionantes. Se han detectado problemas toxicolgicos en algunas siliconas, por ejemplo en las ciclosiliconas 4, ya retiradas del mercado. No son fcilmente biodegradables, en razn de su elevada estabilidad trmica y qumica.23.- Explique la fabricacin de dispositivos de MEMS en el uso de materiales que se de circuitos impresos PCB-MEMS y sus ventajas.Para la fase de fabricacin se requiere de un sustrato de partida, en este caso el FR-4 y lminas de Cobre ya sea de 32, 64 o 128 m, de esta manera el Cobre sometido a labores qumicas para su eliminacin producir los bordes de los lados del canal del fluidito. En este momento se utiliza otra lmina de Cobre para cerrar el canal de forma vertical y a travs de otras tcnicas de adhesin especial se contina con el trazo de cerrado. Finalmente se hace uso de la Deposicin de Epoxis, cuyas resinas epoxdicas son un tipo de adhesivos llamados estructurales o de ingeniera el grupo incluye el poliuretano, acrlico y cianoacrilato; sirven para pegar gran cantidad de materiales, incluidos algunos plsticos, y se puede conseguir que sean rgidos o flexibles, transparentes o de color, de secado rpido o lento, adems pueden servir como profusores en el encapsulado de los circuitos integrados y los transistores.Cuando se llega a este paso, lo siguiente en la lista es precisar el objetivo estructural que necesitamos para nuestro proyecto, pues cabe sealar que el acomodo de las capas a manera de un sndwich conformado por capas lograremos una variedad de estructuras diversas.Ventajas:Una simplicidad en la elaboracin de PCBs y de manera ms barata a comparacin de aquella tecnologa con Silicio. Asimismo se ha visto una reduccin en el tiempo de prototipado, convirtindola en ms rpida. El espacio en los Circuitos Impresos resulta ms factible para la integracin de componentes electrnicos y fluiditos. Incorporacin de dispositivos monolticos manipuladores, capaces de analizar y controlar los fluidos, en el caso de aquellos para aplicaciones biolgicas, mdicas o qumicas.

Tema 2 Tecnologas de nano fabricacinIntroduccin a la nanotecnologa Procesos de nano fabricacin La national nanotechology initiative1.- De las herramientas para construir nano estructuras expllique en que consiste la tcnica de TOP-DOWNLos mtodos top down, producen sistemas de nano partculas con tamaos generalmente superiores a 100 nm que representan distribuciones de tamao poli dispersas, lo cual es un inconveniente para cualquier aplicacin. En contraste con los mtodos bottom up, pueden generar sistemas de nano partculas mono dispersos con tamaos de partcula menores de 10 nm y hasta 10 nm cuyas sntesis y propiedades son reproducibles, adems es posible controlar la forma y tamao de las nano partculas dependiendo del mtodo de sntesis empleado.En sintesis de nanomateriales por metodos de top down, se inicia con un material a granel (top) que es reducido en nanoestructuras (down) por medio de proesos fsicos, quimicos o mecanicos.2.- De las herramientas para construir nano estructuras explique en que consiste la tcnica de Bottom upLos mtodos bottom up parten de tomos o molculas (bottom) que reaccionan bajo condiciones qumicas o fsicas para formar los nano materiales (up) dando como resultado del crecimiento de nano estructuras de cero, una, dos y tres dimensiones.En contraste con los mtodos bottom up, pueden generar sistemas de nano partculas mono dispersos con tamaos de partcula menores de 10 nm y hasta 10 nm cuyas sntesis y propiedades son reproducibles, adems es posible controlar la forma y tamao de las nano partculas dependiendo del mtodo de sntesis empleado.

3.- De las herramientas para construir nano estructuras explique en que consiste la tcnica de fabricacin molecular.La nanotecnologa molecular, algunas veces llamada fabricacin molecular, describe nano sistemas manufacturados (mquinas a nano escala) operando a escala molecular. La nanotecnologa molecular est asociada especialmente con el ensamblador molecular, una mquina que puede producir una estructura o dispositivo deseado tomo por tomo usando los principios de la mecanosntesis. La fabricacin en el contexto de los nano sistemas productivos no est relacionado a, y debera ser claramente distinguido de, las tecnologas convencionales usadas para la fabricacin de nano materiales tales como nanotubos y nanopartculas de carbono.Los mtodos de fabricacin actuales son muy imperfectos a nivel molecular. Son tan buenos como si tratramos de armar bloques de ladrillos de plstico con guantes de box en nuestras manos. Podemos apilarlos unos con otros pero no podemos colocarlos como realmente quisiramos. La nanotecnologa nos permitir liberarnos de los guantes de box. Nos permitir colocar los ladrillos como queramos sin esfuerzo y de todas las maneras posibles.

4.- Que es la litografa y etching?Litografa: en el contexto MEMS es, por lo general la transferencia de un patrn a un material fotosensible por exposicin selectiva a una fuente de radiacin, como la luz. Un material fotosensible es un material que experimenta un cambio en sus propiedades fsicas cuando es expuesto a una fuente de radiacin. Si nosotros exponemos selectivamente un material fotosensible a la radiacin (por ejemplo, mediante el enmascaramiento de algo de la radiacin) el patrn de la radiacin sobre el material es transferido al material expuesto, resultando en que las propiedades de las regiones expuestas y no expuestas difieren.Esta regin expuesta puede luego ser eliminada o tratada proveyendo una mscara para el sustrato subyacente. La Fotolitografa es tpicamente usada con metal u otra deposicin de pelcula delgada, en procesos de grabado secos o mojados.Grabado (etching): en este proceso se transfiere el patrn ya grabado en la resina al sustrato. Se pueden utilizar procesos en seco o en mojado. El proceso en mojado es muy simple y barato, y consiste en la utilizacin de cidos o soluciones salinas para corroer las zonas del sustrato expuestas. El mayor problema es su difcil control, ya que el cido corroe material en todas las direcciones y se pueden eliminar algunas zonas del sustrato que se encuentran por debajo de la resina, obteniendo en el sustrato un patrn distinto al deseado. Para superar los problemas del etching en mojado se pueden usar tcnicas en seco, que consisten en la emisin de algn tipo de ion para que impacte en la superficie del sustrato (conocida como reactive ion etching o RIE) en este caso se utilizan campos elctricos que aceleran y dirigen las partculas hacia el blanco, controlando ms eficientemente el proceso. Durante el proceso de etching, la resina debe permanecer inalterable para evitar que las zonas cubiertas sean daadas. Para ello, puede que sea necesario recubrirla con una capa protectora antes del proceso.

5.- Que es la litografa a nano escala?La nano litografa o litografa a la escala del nanmetro, se refiere a la fabricacin de microestructuras con un tamao de escala que ronda los nanmetros. Esto implica la existencia de patrones litografiados en los que, al menos, una de sus dimensiones longitudinales es del tamao de tomos individuales y aproximadamente del orden de 10 nm. La nanolitografa se usa durante la fabricacin de circuitos integrados de semiconductores o sistemas nanos electromecnicos, conocidos como Nanoelectromechanical Systems o NEMS.La litografa ptica, que ha sido la tcnica predominante en el uso de patrones desde el comienzo de la era de los semiconductores, es capaz de producir patrones ligeramente por debajo de los 100 nm, usando longitudes de onda muy cortas (unos 193 nm de manera usual). Este tipo de litografa requiere el uso de inmersin lquida y una multitud de mejoras en la tecnologa de fotomscara (tecnologa PSM) adems de correccin ptica por proximidad (Optical Proximity Correction u OPC) para llegar a detalles del orden de 32 nm. Existe un sentimiento general, entre los expertos, en el que se afirma que bajar a unos niveles de 30 nm mediante la litografa ptica, no ser comercialmente viable. En este punto, esta tcnica deber ser reemplazada por una nueva generacin de litografa (Next Generation Lithograpghy o NGL).Otras tcnicas nanolitogrficas La ms corriente de las tcnicas nanolitogrficas es la litografa de escritura directa por haces de electrones (Electrn Beam Direct Write lithography o EBDW). En esta tcnica, el uso de un haz de electrones imprime un patrn, usualmente sobre una resina de polmero que se opone tal como PMMA. Litografa del ultravioleta extremo (Extreme Ultraviolet lithography o EUV) es una variedad de litografa ptica que usa longitudes de onda muy corta, del orden de 13,5 nm. Es la que se denomina normalmente como tcnica NGL Litografa por partculas cargadas, tales como litografas por iones o proyecciones de electrones (PREVAIL, SCALPEL, LEEPL). Estas tcnicas son capaces de producir patrones de muy alta resolucin. Litografa de nanoimpresin (Nanoimprint Lithography o NIL) y sus variantes, tales como la litografa de impresin por pasos como LISA y LADI. Estas tcnicas son tecnologas de replicacin de patrones muy prometedoras. Pueden combinares con la impresin por contacto Litografa de escaneo por sonda (Scanning Probe Lithographies o SPL) parece ser una prometedora herramienta para la produccin de patrones en la escala de los nanmetros. Por ejemplo, los tomos individuales se pueden manipular usando la punta de un microscopio de efecto tnel (Scanning Tunneling Microscope o STM). La nanolitografa de descenso de sonda es la primera tecnologa comercial de tipo SPL disponible basada en el microscopio de fuerza atmica. El desarrollo ms evolucionado de la NGL contina con la litografa de rayos X, que puede llegar a extenderse a resoluciones de 15 nm por el uso de una reduccin de campo cercano.

6.- En que consiste la tcnica de fabricacin de nanotecnologa de litografa por nano impresinSe trata de una impactante impresora que podra imprimir a nanoescala, logrando la impresin de partculas pequesimas de slo 60 nm, un nmero unas 100 veces menor que una clula roja del cuerpo humano. Sera algo as como una impresora de unos 100.000 dpi, es decir ese nmero de puntos por pulgada, algo que la vista humana no podra percibir (las impresoras tradicionales logran entre 1200 y 1500 dpi, es decir partculas de un tamao de 10.000 nm o ms).

La idea no es utilizar esta tecnologa para mejorar los mtodos actuales de impresin de revistas y fotografas sino para lograr la fabricacin de nanocables para la produccin masiva de microchips o bien para ser utilizada en biomedicina. Este sistema tambin podra servir para crear micro lentes pticos.

La litografa por nanoimpresin utiliza la fuerza mecnica para impresionar un patrn a escala nanomtrica y es capaz de conseguir caractersticas mucho ms pequeas que la litografa ptica, que est a punto de alcanzar su lmite fsico. La tcnica fue desarrollada como herramienta para miniaturizar los circuitos integrados, y una serie de compaas, entre las que se incluye Molecular Imprints en Austin, Texas, la siguen desarrollando para esta aplicacin.El proceso de Nanoimprint Lithography (NIL) se utiliza para replicar estructuras nanomtricas en polmeros termoplsticos aplicando presin y temperatura controladas.

7.- En que consiste la tcnica de fabricacin de nanotecnologa de chemical vapour depositionLa Deposicin Qumica de Vapor o CVD (de sus siglas en ingls Chemical Vapor Deposition) es un proceso qumico utilizado para producir productos de alta pureza y de alto rendimiento de materiales slidos. El proceso se utiliza a menudo en la industria de semiconductores para producir pelculas delgadas. En un proceso CVD estandar el sustrato (oblea) se expone a uno o ms precursores voltiles, que reaccionan o se descomponen en la superficie del sustrato para producir el depsito deseado. Con frecuencia, tambin se producen subproductos voltiles, que son eliminados por medio de un flujo de gas que pasa a travs de la cmara de reaccin.Los procesos de microfabricacin CVD se emplean ampliamente para depositar materiales en diversas formas, incluyendo: monocristalino, policristalino, amorfo, y epitaxial. Estos materiales incluyen: silicio, fibra de carbono, nanofibras de carbono, filamentos, nanotubos de carbono, SiO2, silicio-germanio, tungsteno, carburo de silicio, nitruro de silicio, oxinitruro de silicio, nitruro de titanio, y diversos dielctricos. El proceso de CVD se utiliza tambin para producir diamantes sintticos.

8.- En qu consisten la tcnica de fabricacin de nanotecnologa de sol-gel?El mtodo de sol-gel es empleado para obtener nano pelculas de xidos metlicos, el cual es un mtodo econmico y relativamente fcil.Un sol es una suspensin coloidal de partculas slidas en una fase lquida, donde las partculas dispersas son los suficientemente pequeas para permanecer suspendidas por el movimiento Browniano. Y un gel es una red de material slido conteniendo un componente lquido, ambos componentes se encuentran en un estado altamente disperso.La mayora de los procesos de sol-gel se pueden categorizar en tres mtodos:1. Un sol coloidal es preparado y las partculas coloidales (polvo) son precipitadas del sol (usualmente por un cambio de pH). Los polvos resultantes se secan y se procesan usando tcnicas de procesamiento cermico tradicionales.2. Se prepara un sol, al igual que en el primer mtodo, las partculas se enlazan para formar un gel (en lugar de precipitarse), posteriormente, el gel se seca, para formar una cermica porosa y se calcina para cristalizar o densificar el material.3. En este mtodo, el gel se forma por la polimerizacin de unidades oligomricas (en lugar de partculas coloidales).

Tanto en el segundo como en el tercer mtodo, las soluciones coloidales pueden ser lanzadas, rociadas o sumergidas encima de los sustratos antes de la gelacin.El segundo mtodo se conoce como el proceso de sol-gel dip-coating. Una vez que se form el sol, el sustrato (previamente tratado para asegurar una buena adherencia) es sumergido en la solucin coloidal y se retira de manera uniforme en una ambiente especifico.

9.- En que consiste la tcnica de fabricacin de nanotecnologa de aerosolLa nanotecnologa definida por el tamao es naturalmente un campo muy amplio, que incluye diferentes disciplinas de lacienciatan diversas como laciencia de superficies,qumica orgnica,biologa molecular,fsica de los semiconductores,microfabricacin, etc.4Las investigaciones y aplicaciones asociadas son igualmente diversas, yendo desde extensiones de lafsica de los dispositivosa nuevas aproximaciones completamente nuevas basadas en elautoensamblaje molecular, desde el desarrollo denuevos materialescon dimensiones en la nanoescalas a elcontrol directo de la materia a escala atmica.Actualmente los cientficos estn debatiendo el futuro de lasimplicaciones de la nanotecnologa. La nanotecnologa puede ser capaz de crear nuevos materiales y dispositivos con un vasto alcance deaplicaciones, tales como en lamedicina,electrnica,biomaterialesy la produccin de energa. Por otra parte, la nanotecnologa hace surgir las mismas preocupaciones que cualquier nueva tecnologa, incluyendo preocupaciones acerca de latoxicidady el impacto ambiental de los nanomateriales,5y sus potenciales efectos en la economa global, as como especulaciones acerca de variosescenarios apocalpticos. Estas preocupaciones han llevado al debate entre varios grupos de defensa y gobiernos sobre si se requierenregulaciones especiales para la nanotecnologa.

La nanotecnologa comprende el estudio, diseo, creacin, sntesis, manipulacin y aplicacin de materiales, aparatos y sistemas funcionales a travs del control de la materia a nanoescala, y la explotacin de fenmenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minscula, presenta fenmenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los cientficos utilizan la nanotecnologa para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades nicas.

10.- En que consiste la tcnica de fabricacin de nanotecnologa de auto-ensambladoNanofabricacin segura, reproductiva es esencial para explotar las propiedades nicas de nanoparticles en aplicaciones tales como sensores y dispositivos biolgicos para convertir luz del sol a la electricidad. El trabajo ser publicado el 29 de marzo de 2009 en lnea, por naturaleza Materiales.Las personas de Brookhaven han utilizado previamente la DNA, la molcula que lleva el cdigo gentico de la vida, para conectar encima de nanoparticles en diversas ordenaciones, incluyendo nano-cristales tridimensionales. La idea es que los nanoparticles recubiertos con los hilos complementarios de la DNA - segmentos del cdigo gentico ordene ese lazo solamente el uno con el otro como el Velcro altamente especfico - ayudan a los nanoparticles para encontrar y para adherir a uno otro de maneras altamente especficas. Variando el uso de la DNA y de los hilos complementarios que no corresponden con, los cientficos pueden ejercer mando de la precisin sobre las fuerzas atractivas y repulsivas entre los nanoparticles para lograr la construccin deseada. Observe que los hilos cortos de la mquina para hacer chorizos de la DNA usados en estos estudios fueron construidos artificial en el laboratorio y no cifran para cualquier protena, como lo hacen los genes.El ltimo avance ha sido utilizar las mquinas para hacer chorizos de la DNA para asociar algunos de los nanoparticles DNA-revestidos a una superficie slida para obligar y para controlar ms lejos cmo los nanoparticles pueden unirse. Esto rinde incluso la mayor precisin, y por lo tanto una tcnica ms fiable, ms reproductiva de la construccin de la alto-produccin para construir se agrupa de nanoparticles.Cuando una partcula se asocia a una superficie del soporte, no puede reaccionar con otras molculas o partculas igual que una partcula de flotacin libre, la Cuadrilla explicada de Oleg del fsico de Brookhaven, que llev la investigacin en el Centro del Laboratorio para los Nanomaterials Funcionales. Esto es porque los bloques de la superficie del soporte sobre la mitad de la superficie reactiva de la partcula. Asociar la mquina para hacer chorizos de la DNA o la otra partcula que obra recprocamente especficamente con la partcula encuadernada despus permite el ensamblaje racional de los atados deseados de la partcula.Controlando el nmero de mquinas para hacer chorizos de la DNA y de su longitud, podemos regular distancias interpartculas y la configuracin de un atado, dijo a la Cuadrilla. As como la alta especificidad de las acciones recprocas de la DNA, esta tcnica superficie-asegurada permiso el ensamblaje exacto de nano-objetos en estructuras ms complejas.En vez de millones que ensamblan y de millones de nanoparticles en nanocrystals tridimensionales, como fue hecho en el trabajo previo, esta tcnica permite el ensamblaje de estructuras mucho ms pequeas de partculas individuales. En el papel de los Materiales de la Naturaleza, los cientficos describen a los detalles para producir simtrico, los mecanismos articulados de la dos-partcula, conocidos como los dimeros, as como los atados pequeos, asimtricos de las partculas - ambas con los altos rendimientos y niveles bajos de otro, ensamblajes indeseados.11.- En que consiste la tcnica de fabricacin de nanotecnologa de condensacin atmica o molecular.Segn un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, Canad, las catorce aplicaciones ms prometedoras de la nanotecnologa son: Almacenamiento, produccin y conversin de energa; Armamento y sistemas de defensa; Produccin agrcola; Tratamiento y remediacin de aguas; Diagnstico de enfermedades; Sistemas de administracin de frmacos; Procesamiento de alimentos; Remediacin de la contaminacin atmosfrica; Construccin; Monitorizacin de la salud; Deteccin y control de plagas; Control de desnutricin en lugares pobres; Informtica y Alimentos transgnicos.Aunque varias de estas aplicaciones se encuentran en fases de estudio y desarrollo, la aplicacin ms palpable en los ltimos aos ha sido en el rea Informtica y Electrnica. La posibilidad de crear componentes electrnicos a nivel molecular (principalmente transistores), permite crear dispositivos de memoria con mayor capacidad de almacenar informacin lo que posibilita la aparicin de computadoras con mayor potencia y velocidad de trabajo y un tamao reducido. Para tener una idea ms clara de la capacidad de almacenamiento a la que se puede llegar, los ltimos avances en esta rea permiten introducir 10000 transistores en el espacio que ocupa un transistor de silicio. Es obvio concluir entonces que, con esta tecnologa se pueden crear circuitos integrados (memorias, procesadores, etc) ms pequeos, con una mayor cantidad de componentes en su interior y con capacidad de procesamiento de datos muy superior a las actuales.

12.- En que consiste la tcnica de fabricacin de nanotecnologa de electro beam lithography.El desarrollo de nuevas tcnicas para exploracin y obtencin de imagenes para nanoestructuras ha favorecido el estudio de las nanoestructuras. Mientras que para estructuras peridicas en tres dimensiones es posible utilizar difraccin de electrones o rayos x para obtener el arreglo tomico, para slidos en la nanoescala la difraccin no genera resultados muy utiles. Las tcnicas de exploracin de espacio real capaces de directamente obtener informacin de las nanoestructuras son muy utiles para el estudio de caractersticas no periodicas como defectos e inhomegeneidades qumicas. Estas tcnicas pueden clasificarse en Focal y Scanned Probe. La informacin que proveen estas tcnicas debe entenderse como complementaria, por una parte las tcnicas de difraccin proveen informacin de las distancias atmicas que las Scanning Probes no podrian tener, mientras que las Scanning Probes pueden obtener informacin de defectos. En Focal Microscopy las partculas se enfocan, con una serie de lentes, en la muestra.Vamos a ver que la resolucin del sistema esta limitada por la naturaleza ondular de la partcula. En Scanned Probe Microscopy el rea de la muestra es barrida, en este caso vamos a ver que la resolucin est limitada por el rango efectivo de interaccin entre la muestra y la probe, y estas tcnicas tienen un potencial enorme en relacin al desarrollo de la nanotecnologa. Adems de imagenes vamos a ver que estas tcnicas son capaces de proporcionar informacin acerca de las propiedades elctricas, vibracionales, opticas y magnticas de las nanoestructuras. Focal Microscopy (a) Electron Microscopy (1) Una herramienta focal es el microscopio de electrones, en el cual un haz de electrones es acelerado por altos voltajes y enfocado a traves de lentes magnticos o elestrostticos en la muestra de estudio. Transmission Electron Microscopy (1.1) En esta tcnica el haz de electrones atraviesa la muestra y luego se enfoca en un detector. La resolucin mxima est pues limitada por la longitud de onda de los electrones acelerados. Un inconveniente de esta tcnica es que la muestra es atravesada por el haz de electrones. Scanning Electron Microscope (1.2) En este caso un haz de electrones barre la muestra, el numero de electrones reflejados o generados por la interaccin del haz con la muestra depende de la estructura de la muestra. Estos electrones son pues detectados para formar una imagen. Est tecnica puede ser usada casi en cualquier muestra sin embargo tiene tipicamente una resolucin mayor a la del TEM (>1nm). En una tcnica conocida como Electron Beam Litography el SEM se utiliza para dibujar con resoluciones menores a 10nm. Optical Microscopy (2) A travs del uso de luz visible es posible obtener resoluciones de entre 200 y 400 nm. Esta resolucin no se encuentra en lo comunmente aceptado como nanoescala. Sin embargo varias espectroscopas opticas se han adaptado para el estudio de nanoestructuras individuales, tales como: Elastic Light Scattering,Absortion, Luminescence y Raman Scattering. Es posible medir una molcula o una nanoestructura,si solo una se encuentra en el campo de visin del microscopio.13.- Que es la escritura directa dip-pen.La nanotecnologatrabaja con materiales y estructuras cuyas magnitudes se miden ennanmetros, lo cual equivale a la milmillonsima parte de un metro. Unnanomaterialtiene propiedades morfolgicas ms pequeas que una dcima de micrmetro en, al menos, una dimensin; en otras palabras, considerando que los materiales deben tener alto, ancho y largo, una de estas tres dimensiones es menor a la dcima parte de un metro dividido en 1 milln.

Estaciencia aplicadase desarrolla a nivel detomosy molculas. La qumica, la biologa y la fsica son algunos de los campos de aplicacin de la nanotecnologa, que aparece como una esperanza para la solucin de diversos problemas.

Lananotecnologatrabaja con materiales y estructuras cuyas magnitudes se miden ennanmetros, lo cual equivale a la milmillonsima parte de un metro. Unnanomaterialtiene propiedades morfolgicas ms pequeas que una dcima de micrmetro en, al menos, una dimensin; en otras palabras, considerando que los materiales deben tener alto, ancho y largo, una de estas tres dimensiones es menor a la dcima parte de un metro dividido en 1 milln.

Estaciencia aplicadase desarrolla a nivel detomosy molculas. La qumica, la biologa y la fsica son algunos de los campos de aplicacin de la nanotecnologa, que aparece como una esperanza para la solucin de diversos problemas.Uno de los primeros pasos en el desarrollo de la nanotecnologa ha sido la comprensin delADN como un actor clave en laregulacinde los procesos del organismo. Lasmolculas, por lo tanto, demuestran ser determinantes en los procesos de vida.Lananomedicina, por otra parte, es la rama de lamedicina que aprovecha los conocimientos de la nanotecnologa en losprocedimientosdestinados al cuidado de la salud. En este contexto, una de sus potenciales aplicaciones es el desarrollo de robots a escala nanomtrica, que fuesen capaces de ingresar en el cuerpo humano y completar distintas actividades, como puede ser la bsqueda y la destruccin de clulas cancergenas o la reparacin de fisuras en los tejidos seos.

14.- Que es la impresin por micro contacto (litografa suave)En la tcnica litogrfica se utiliza la diferenteadherenciaentre sustanciashidroflicase hidrofbicas. Como el agua rechaza las tintas grasas, no se imprimen las zonas grasas aunque se encuentran en el mismo nivel, por ello las matrices litogrficas se llaman tambin planogrficas.En las tcnicas manuales la formacin de la matriz consiste en la adhesin de las tintas grasas y resinosas sobre el papel litogrfico. Con estas tintas se traza el dibujo que se va a reproducir, el cual queda fijado mediante una solucin decido ntricoygoma arbiga. La adhesin de la sustancia grasa produce un jabn calcreo o metlico insoluble que constituye la base de seales de impresin.Sobre las partes que no se entintan, debido a una preparacin especial la cual determina la formacin de sales hidrofilas. En definitiva, sobre el plano de la matriz existen dos zonas contrapuestas grficamente, las que generaran en la litografa el blanco (sales hidrofilas) y las que generaran el negro (tintas grasas y resinosas), que permiten la impresin, previas las operaciones de entintado y humidificacin. De los fondos coloreados y conformados de acuerdo con las zonas claras del original hasta el empleo de tintas planas superpuestas, se pas por las coloraciones por superposicin.Hacia 1835, elimpresorfrancsGodofredo Engelmannllam cromolitografa a la tcnica de reproduccin litogrfica en colores. Se hacen tantos dibujos sobre papel o placa como tintas se consideren necesarias para la reproduccin. El registro se obtiene realizando sobre el papel de cada color la correspondiente cruz de registro.Para este tipo de impresin se utiliza una piedra caliza pulimentada sobre la que se dibuja la imagen a imprimir (de forma invertida) con una materia grasa, bien sea mediante lpiz o pincel. Este proceso se basa en la incompatibilidad de la grasa y el agua. Una vez la piedra humedecida, la tinta de impresin solo queda retenida en las zonas dibujadas previamente.Para cada color debe usarse una piedra distinta y, evidentemente, el papel tendr que pasar por la prensa de imprimir tantas veces como tintas se empleen. En los carteles impresos mediante el sistema litogrfico, tan frecuentes en la segunda mitad del siglo XIX y primeras dcadas del siglo XX, se utilizaban quince, veinte o ms tintas. Entre ellos son de destacar los que anunciaban las corridas de toros, los de las Semana Santa, y los diseados durante la Guerra Civil espaola.

15.- cual es la diferencia entre nano impresiones (NIL) e impresin (step and flash)La nano impresin (NIL) es un nuevo invento utiliza una tcnica de impresin capaz de realizar y definir detalles en tan slo dcimas de nanmetro. Este procedimiento se desarroll como una herramienta para miniaturizar los circuitos integrados. Tambin, se cree que esta innovacin es un punto ms hacia el futuro de la electrnica y comunicacin; pues la tcnica que utiliza es ultra-rpida.

La nano litografa o litografa a la escala del nanmetro, se refiere a la fabricacin de microestructuras con un tamao de escala que ronda los nanmetros. Esto implica la existencia de patrones litografiados en los que, al menos, una de sus dimensiones longitudinales es del tamao de tomos individuales y aproximadamente del orden de 10 nm. La nano litografa se usa durante la fabricacin de circuitos integrados de semiconductores o sistemas nano electromecnicos, conocidos como Nanoelectromechanical Systems o NEMS.La impresin Step and Flash en el ejemplo ms simple de forja de troquel impresin, dos troqueles se juntan y la pieza de trabajo se somete a deformacin plstica hasta que sus lados agrandados tocan las paredes laterales de la matriz. Entonces, una pequea cantidad de material comienza a fluir fuera de la formacin de impresin de flash troquel que se adelgaza gradualmente. El flash se enfra rpidamente y presenta una mayor resistencia a la deformacin y ayuda a construir la presin dentro del grueso de la pieza de trabajo que ayuda el flujo de material en impresiones sin completar.

16.- Que es la nano manipulacin? (tomos o molculas)El proceso de manipulacin de objetos a escala atmica o molecular para producir estructuras precisas.Los procesos de manipulacin atmica que pueden inducirse mediante un STM incluyen: Manipulacin lateral: translacin de tomos o molculas sobre la superficie. Empleando las fuerzas atractivas o repulsivas que se establecen entre la punta del STM y los tomos adsorbidos sobre la superficie podemos empujar o tirar de dichos tomos. Manipulacin vertical: transferencia reversible de tomos o molculas entre la superficie y la punta del STM (empleando excitacin electrnica o vibracional). Un caso particular es la desorcin, en la que se eliminan tomos de la superficie que pasan al ambiente en el que estemos trabajando (aire, vaco). Disociacin: rotura de los enlaces de una molcula situada en la superficie. Sntesis: formacin de nuevos enlaces entre dos molculas.

17.- El desarrollo de la nano fabricacin de contemplan 4 etapas"Nanofabricacin" se refiere a la fabricacin de estructuras con tamaos de las caractersticas medidas en los nanmetros, especialmente por debajo de 20 nanmetros en un lado. La tecnologa actual permite principalmente nanofabricacin slo en un sentido bidimensional. Un subconjunto importante de nanofabricacin actual son las tecnologas que caen bajo la competencia de la nanolitografa, que bsicamente significa "escritura nano-escala" e implica un resultado de 2 dimensiones. En este sentido, incluso la fotolitografa convencional que se utiliza para hacer chips de ordenador es tcnicamente nanofabricacin, como tamaos de las caractersticas se miden en los cientos de nanmetros.1) Algunas de las molculas de capa en movimiento por encima del sustrato son atradas hacia la superficie. 2) Se adsorben sobre la superficie.3) Forman islas. 4) Las islas crecen hasta cubrir la superficie.

18.- Indique las futuras reas de aplicaciones de nano tecnologas Materiales nanoestructurados mediante diseo. Nanoelectrnica, optoelectrnica y magntica. Cuidado de la salud, teraputica y diagnstico avanzados. Procesos a nanoescala para mejorar el medio ambiente. Conversin y almacenamiento de energa eficientes. Exploracin e industrializacin del espacio con micronaves. Dispositivos de bionanosensor para enfermedades contagiosas y deteccin de amenazas biolgicas. Aplicacin al transporte seguro y econmico. Seguridad nacional.

19.- Indique las posibilidades de mercado para el desarrollo nanotecnolgicoLas posibilidades de mercado para el desarrollo nanotecnolgico son muy grandes, ya que es algo que se est utilizando hoy en da por las grandes potencias. Debido a que se pueden realizar muchas cosas con esto, ayudando a la sociedad a obtener una mejor calidad de vida. Como Estados Unidos hizo una gran inversin a esta tecnologa en busca de proporcionar mayor posibilidades de mejorar lo que ya existe hablando de la nanotecnologa.

20.- Indique cuales son los productos nanotecnolgicos, actualmente y del futuro a mediano y largo plazo. Computadoras. Nanotubos de carbono son fuertes candidatos a sustituir a los dispositivos electrnicos basados en silicio cuando la reduccin del tamao supere los lmites del proceso basado en la litografa que se usa para hacer circuitos integrados sobre obleas de silicio. Se espera que estos lmites se alcancen alrededor del ao 2015.

Materiales. Las partculas a nanoescala (nanopuntos) y las fibras a nanoescala (nanoalambres) pueden probar su utilidad en el refuerzo de agentes para materiales compuestos. Por ejemplo, la caja para uno de los vehculos Hummer de General Motors est hecho con nanocompuestos. Algunos sistemas de materiales completamente nuevos, que an no se conocen, pueden ser posibles con la nanotecnologa.

Catalizadores de nanopartculas. Las nanopartculas metlicas y los recubrimientos de metales nobles (por ejemplo, oro y platino) sobre sustratos cermicos actan como catalizadores para ciertas reacciones qumicas. Un ejemplo importante lo constituyen los convertidores catalticos en automviles.

Medicamentos para el cncer. Se estn desarrollando medicamentos a nanoescala que estarn diseados para coincidir con el perfil gentico especfico de las clulas de cncer de un paciente y para atacar y destruir dichas clulas. Por ejemplo, la Abraxina es una medicina basada enbprotenas a nanoescala producida por American Pharmaceutical, que se usa para el tratamiento del cncer metasttico de seno.

Energa solar. Las pelculas superficiales a nanoescala tienen el potencial de absorber ms de la energa electromagntica del sol que los receptculos fotovoltaicos existentes. Los descubrimientos en esta rea pueden reducir la dependencia de los combustibles fsiles para la generacin de energa.

Recubrimientos. Se estn creando recubrimientos y pelculas ultradelgadas a nanoescala que incrementarn la resistencia a la raspadura en superficies (ya existen cristales para anteojos con recubrimientos de este tipo), la resistencia a las manchas de telas y las capacidades de autolimpieza para ventanas y otras superficies (el efecto lotus).

Pantallas planas para monitores de televisin y computadoras. Se han creado pantallas de televisin basadas en nanotubos de carbono que se introdujeron en 2006. Se espera que sean ms brillantes, menos costosas y tengan mayor eficiencia energtica que las pantallas actuales. Sern producidas por Samsung Electronics de Corea del Sur.

Laboratorios mdicos porttiles. Los instrumentos basados en la nanotecnologa proporcionarn un anlisis rpido de una variedad de padecimientos, como la diabetes y el VIH.

Bateras: Los nanotubos de carbono pueden ser los componentes futuros en bateras de alta energa y dispositivos de almacenamiento para hidrgeno. Sin duda, el almacenamiento de hidrgeno tendr un papel importante en la conversin de motores que utilizan combustibles fsiles a motores basados en hidrgeno.

Fuentes de luz: Se han estado inventando lmparas basadas en nanotecnologa que usan una fraccin de la energa de una bombilla de luz incandescente y que nunca se funden.

Carolina Avalos Delgado ITM 9-1