Nuevos transistor de carbono

Un transistor de carbono de un átomo de grosor podría suceder al silicio
Según un artículo publicado el 28 de febrero de 2007 en NewScientist.com, una nueva investigación ha demostrado que es posible construir transistores más de cuatro veces más pequeños que los de silicio y, posiblemente más eficaces, con láminas de carbono de 0,10nm de grosor. A diferencia de otros transistores nanoscópicos experimentales, estos no requieren un complejo proceso de fabricación ni una refrigeración criogénica.

Los transistores están hechos de grafeno, un material que conduce la electricidad mucho más rápido que la mayoría, lo que finalmente podría dar lugar a componentes electrónicos más rápidos y eficaces y que requieren menos energía.
El primer transistor de grafeno se presentó en el 2004, pero perdía corriente y no se podía apagar debido a que los electrones saltaban con demasiada facilidad entre los átomos de carbono.

Ahora, Andre Geim y sus colegas de la Universidad de Manchester, en el Reino Unido, han desarrollado un transistor de grafeno que no sólo no pierde electricidad, sino que además puede controlar con eficacia el flujo de un solo electrón.
La delgada tira de grafeno limita los niveles de energía cuántica disponibles para el flujo de electrones, evitando que salten de un átomo a oto con tanta facilidad. Además, se utiliza un campo eléctrico para controlar el flujo, ajustando os niveles de energía para encender y apagar la corriente.

Además de funcionar a temperatura ambiente, este transistor es relativamente fácil de hacer. La tira de grafeno que conforma el dispositivo y las conexiones circundantes se pueden cortar de una lámina de grafeno con una litografía por haz de electrones, el mismo método que se utiliza en la fabricación de los dispositivos de silicio.

Según Geim, ahora se empieza a ver el potencial del grafeno como sucesor del silicio. Por ello, las compañías informáticas deberían incrementar su inversión en investigaciones relacionadas con los posibles usos del grafeno, señala Edward McCann, de la Universidad de Lancaster, en el Reino Unido.

En otro trabajo publicado en el mismo ejemplar de Nature, Geim y sus colegas de la Universidad de Manchester, del Max Planck Institute for Solid State Research de Stuttgart, Alemania, y de la Universidad Radboud de Nijmegen, en los Países Bajos, han demostrado que el grafeno puede existir en una forma tan delgada.

"La teoría y los experimentos nos dicen que los cristales planos de dos dimensiones no pueden existir", explica Geim. Sin embargo, los investigadores pusieron un trozo de grafeno sobre silicio y colocaron el conjunto sobre una parrilla metálica. Entonces, utilizaron ácido para disolver el silicio, dejando el grafeno suspendido sobre agujeros de 500nm y un microscopio electrónico de transmisión desveló que está cubierto por diminutas ondas, que hacen que el material se mantenga estable. "Para nuestra sorpresa resultó no ser plano en absoluto", señaló Geim.

Fuente: New Scientist

Nanotubos de carbono y VIH

Según un artículo publicado el 26 de febrero de 2007 en Technology Review, investigadores de la Universidad de Stanford podrían haber encontrado un modo de combatir el VIH con nanotubos de carbono. Esta nueva técnica de interferencia de ARN (RNAi), que utiliza pequeños trozos de ARN para cerrar los genes causantes de la enfermedad, podría ser un arma importante en la lucha contra enfermedades como el cáncer o el sida.

La técnica consiste en inhibir el gen que controla la expresión de las proteínas receptoras en la superficie de los glóbulos blancos conocidos como linfocitos T; el virus se fija a este receptor y, a continuación, se introduce en los linfocitos T y los infecta. Si el ARN de interferencia pudiera cerrar los receptores, el virus no tendría por dónde introducirse en las células. Sin embargo, el ARN no atraviesa fácilmente las membranas celulares y no entra por sí solo en las células, por lo que los investigadores están intentando encontrar un modo eficaz de introducirlo en ellas.

En un trabajo publicado en la revista Angewandte Chemie, el profesor Hongjie Dai y sus colegas han utilizado los nanotubos para transportar el ARN al interior de los glóbulos blancos del sistema inmunológico humano, haciendo que éstos sean menos vulnerables al ataque del virus VIH.

Cuando los investigadores introdujeron los linfocitos T en una disolución del complejo formado por ARN y nanotubos de carbono las proteínas receptoras que se encentran en la superficie de las células disminuyeron en un 80%.

Para Judy Lieberman, investigadora del Harvard Medical School Center for Blood Research, este trabajo presenta un nuevo enfoque muy interesante, pero señala que es todavía muy pronto para saber si funcionará en vivo, en el interior del cuerpo. Según Lieberman el principal inconveniente de esta aplicación terapéutica es la posible toxicidad de los nanotubos. Y añade que los investigadores deberán realizar unos amplios estudios de toxicidad antes de poder garantizar que los nanotubos son totalmente seguros para su uso en humanos.

Los investigadores de Stanford mantuvieron los linfocitos T en la disolución de nanotubos durante tres días, sin observar ninguna aceleración o anomalía en la muerte de las células. Según señala Dai, también se realizó un exhaustivo estudio de toxicidad de los nanotubos in vivo con roedores y sin que se observara ningún efecto secundario evidente.

Los investigadores pretenden desarrollar ahora un mecanismo que permita dirigir los nanotubos de carbono a las células deseadas. "Podríamos combinar ciertos péptidos o anticuerpos con los nanotubos para que estos se dirijan a determinados tipos de células, en este caso, a los linfocitos T", señala Dai.

Aún así, la técnica deberá superar otras dificultades en el interior del cuerpo humano: los fagocitos podrían eliminar los nanotubos o éstos podrían no transportar el ARN hasta los linfocitos que se encuentran en los tejidos en lugar de en el flujo sanguíneo. Algunas células infectadas por el VIH se encuentran en los ganglios linfáticos o incluso en el intestino, y no sabemos si los nanotubos llegarían hasta ahí, señala Lieberman.

Fuente: Technology Review