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El libro está organizado en tres secciones: Conceptos, Materiales y Aplicaciones, pero cada artículo se puede leer de forma independiente. El artículo inicial del libro se titula ¿Qué es lo nano y contiene definiciones del mundo nano que permitirán una mejor comprensión de los demás artículos. Algunos autores sugieren lecturas adicionales y que al final se incluye un glosario con definiciones de términos especializados que complementa la lectura. Ésta es una invitación a adentrarse en el fascinante mundo nano y esperamos que los temas aquí tratados despierten el interés de los lectores por conocerlo mejor. Los datos de los autores aparecen al final del libro para aquellos lectores que deseen consultar dudas o hacerles llegar comentarios. Si la lectura de este libro despierta la curiosidad del lector, contesta algunas de sus preguntas y sirve como estímulo para conocer mejor el mundo nano, se habrá cumplido nuestro objetivo. El comité editorial Agradecimientos El comité editorial agradece profundamente a todos aquéllos que participaron en la elaboración de este libro. Especiales gracias a Juan Peralta por el apoyo técnico y a Pamela Rubio por su esmerado trabajo en la edición final del texto. La colaboración y paciencia de todos fue indispensable para lograr que este libro se convirtiera en una realidad. viii
¿A QUÉ NOS REFERIMOS CON NANO Joel Antúnez García, Jesús Alberto Maytorena Córdova, Leonardo Morales de la Garza, María Isabel Pérez Montfort, Vitalii Petranovskii y Oscar Raymond Herrera En las ciencias naturales y exactas es muy común el empleo de prefijos para situarnos en una escala espacial o temporal. Por ejemplo, usamos el prefijo kilo para referirnos a 1000 metros cuando decimos kilómetro, la estatura de una persona la citamos en metros y no en milímetros, y con el prefijo mili describimos el tamaño de un insecto que puede medir cerca de una milésima de un metro o, en notación científica, 1 × 10 -3 m. Un microbio se mide en micras que corresponde a 1 x 10 - 6 m. De la misma manera, el prefijo nano se emplea para referirnos a la mil-millonésima parte, o 1 × 10 -9 , de un metro: el nanómetro, o de un segundo: el nanosegundo. El mundo nano se refiere a sistemas y fenómenos que involucran esta escala. Un nanosegundo pareciera un lapso muy corto de tiempo, pero puede ser muy largo si hablamos de fenómenos que ocurren a nivel atómico o molecular, como las transiciones electrónicas de un estado de energía a otro, que suceden en tiempos aún más cortos que los nanosegundos, en femto (10 -15 ) o en picosegundos (10 -12 ), o sea entre 1 × 10 -6 y 1 × 10 -3 nanosegundos. Un ejemplo mucho más familiar que ocurre en nanosegundos es el número de operaciones que puede llevar a cabo el procesador de una computadora de las que usamos diariamente en casa: es del orden de un billón de operaciones por segundo o 1000 operaciones en un nanosegundo. Otro ejemplo es que, como es muy conocido, la velocidad de la luz es de alrededor de 300,000 km/s; esto significa que en un nanosegundo la luz recorre casi 30 cm. Por otra parte, el nanómetro se utiliza como unidad para medir el tamaño de grupos de átomos y moléculas; por ejemplo, la molécula de agua mide alrededor de 0.3 nm, por lo que, si alineáramos 3 moléculas de agua, esta fila mediría aproximadamente un nanómetro. El diámetro de algunos virus, por ejemplo, es del orden de 20 nanómetros. 1
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