Download El impacto social de los dispositivos electrónicos de escala

El impacto social de los dispositivos electrónicos
de escala nanométrica
Por Ana Luisa Guerrero
Ciudad de México. 23 de mayo de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).Cuando se habla de dispositivos electrónicos de escala nanométrica, las primeras
imágenes que vienen a la mente son microprocesadores para computadoras,
servidores y teléfonos inteligentes. Sin embargo, hay otras aplicaciones más allá
de los microprocesadores que están siendo desarrolladas alrededor del mundo
también con impacto social.
El libro Nano-Scaled Semiconductor Devices: Physics, Modelling, Characterisation
and Societal Impact presenta parte del trabajo que se realiza en México, en países
de América Latina, en España y Austria en torno a esta tecnología con
aplicaciones en salud, energía y medio ambiente.
Es editado por el doctor Edmundo Gutiérrez Domínguez, investigador del Instituto
Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), y publicado por The
Institution of Engineering and Technology. Está dirigido a estudiantes de
licenciatura, posgrado e investigadores, pero por su conformación científica y
tecnológica puede ser de utilidad para agencias gubernamentales e instituciones
relacionadas con el uso eficiente de la energía, la conservación del medio
ambiente y la producción de alimentos.
El autor explica a la Agencia Informativa Conacyt que la obra tiene el propósito de
mostrar que en esta región geográfica del mundo se realiza investigación y
tecnología de muy alto nivel en el área de materiales y dispositivos
semiconductores.
El doctor Gutiérrez Domínguez, coautor en cada uno de los cinco capítulos que lo
integran, detalla que los primeros tres contienen alto contenido académico y
científico; el cuarto se refiere a los beneficios de utilizar dispositivos
semiconductores y los materiales con que se fabrican en torno a aplicaciones más
allá de las convencionales; mientras que el último capítulo hace una recopilación y
conclusión de todos los temas expuestos.
Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿De dónde surge el interés de realizar este
libro?
Edmundo Gutiérrez Domínguez (EGD): La mayoría de los libros que se generan
en el área de dispositivos microelectrónicos de escala nanométrica está orientada
al sector universitario y de investigación. Están enfocados al área de
microprocesadores avanzados y no hacen una correlación con el uso que eso
puede tener con la vida cotidiana del ser humano.
Mi interés fue hacer participar en este libro a investigadores latinoamericanos e
iberoamericanos para mostrar que en ambas regiones hacemos investigación del
más alto nivel; al ser el editor del libro agregué mucha de la información que se
genera en México y que es inédita.
AIC: ¿Qué aplicaciones presentan estos dispositivos en el área de la salud?
EGD: Uno de los más notorios es la implantación de dispositivos semiconductores
en el cuerpo humano, existen ejemplos de sistemas sensores y actuadores que se
ponen en los músculos de personas con problemas de cierta discapacidad motora.
Lo que hacen estos sistemas es sensar la actividad eléctrica en los nervios y si
encuentran alguna deficiencia, la compensan con la aplicación de alguna señal
eléctrica, para que esa actividad se pueda restablecer.
En el libro se narra una aplicación para personas que padecen problemas de
esquizofrenia o epilepsia, a quienes se les implanta en la cabeza un dispositivo
semiconductor que detecta con anticipación los eventos que las afectan a fin de
prevenir y reaccionar con antelación para evitar que venga un ataque epiléptico o
algún ataque de esquizofrenia.
Otros ejemplos están en neurociencias. En México hay grupos de investigación
que estudian la actividad neuronal y lo que se hace es colocar algunos sensores
de campo magnético que detectan lo que está ocurriendo al interior del cerebro
humano para tener un mapa de la actividad cerebral; la idea de esto es estudiar
enfermedades como el mal de Parkinson o cierta discapacidad visual. A la fecha
han insertado algunos electrodos de semiconductor y aplicado señales eléctricas
con ciertas características, logrando reducir el efecto de mal de Parkinson o
incrementar la capacidad visual, por ejemplo.
AIC: ¿En qué otras áreas impactan?
EGD: En el rubro de la producción de alimentos hay otros ejemplos.
Investigadores del Instituto Tecnológico de Veracruz y de la Universidad
Veracruzana han trabajado para mejorar la calidad de la producción de leche y
carne del ganado vacuno detectando el pH y la temperatura en el interior del
rumen de las vacas; para ello han colocado un sensor que transmite estas
variables a un sistema que tiene un modelo y con eso se controla la dieta del
animal para reducir las emisiones de metano y mejorar la calidad de la leche.
Por otra parte, en el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (Cibnor),
un grupo de investigación ha logrado reducir hasta en 90 por ciento el agua de
riego en el cultivo de hortalizas. A través de un sistema completamente electrónico
miden la humedad y la radiación solar, los datos se envían de manera inalámbrica
a una computadora que toma una decisión basada en un modelo matemático y
regresa la información a un sistema de irrigación. Con ello se mantiene la
temperatura y humedad de la plantación en el nivel óptimo.
Además presentamos el trabajo de investigación que se realiza en el INAOE
donde se aborda el desarrollo de óxidos de titanio para limpiar el agua potable y
eliminar la bacteria E. coli, por ejemplo.
AIC: La obra presenta resultados inéditos, ¿cuáles son?
EGD: Sin ahondar en detalles —para que se interesen en leer el libro—, se trata
de trabajos básicamente de fabricación de dispositivos semiconductores porque
en INAOE tenemos un laboratorio con capacidad de fabricar estructuras
semiconductoras de escala nanométrica, en el que trabaja el grupo de
microelectrónica. En el libro publicamos algunos trabajos experimentales que se
han hecho con la fabricación de estos dispositivos nanométricos para la detección
de contaminantes en agua potable.
Otros resultados que publicamos son los obtenidos en tesis doctorales sobre
modelos físicos y eléctricos para describir los fenómenos que observamos en este
tipo de dispositivos semiconductores, porque no solamente es la fabricación de los
dispositivos semiconductores para aplicaciones muy específicas, sino describir la
física de lo que está ocurriendo al interior de ellos; sobre todo en estructuras
semiconductoras de unas cuantas capas atómicas, como es este caso.
AIC: Parece que uno de los objetivos es revalorar la importancia de los
dispositivos electrónicos de escala nanométrica.
EGD: En efecto, busca darle el justo valor de la electrónica y la investigación en
dispositivos y materiales semiconductores en todo el mundo; un valor que se
merece desde la investigación fundamental en física de materiales y dispositivos
semiconductores, desarrollo tecnológico e impacto multidisciplinario a través del
desarrollo de instrumentos científicos especializados.
El libro hace un análisis que no se encuentra en otros libros especializados que,
en particular, se enfocan en la manera en que se fabrican los dispositivos, la física
que los rige y para qué se utilizan. En él explicamos hasta dónde se expande su
uso mostrando el impacto social para que se vea que la electrónica es un área
donde no solo se busca el beneficio económico sino el beneficio a la sociedad en
general.
El libro Nano-Scaled Semiconductor Devices: Physics, Modelling, Characterisation
and Societal Impact está disponible en su versión electrónica en este sitio.
Para mayor información, contactar
correo [email protected].
al
doctor
Edmundo
Gutiérrez
al