Archivo por meses: septiembre 2008

Biología y microelectrónica: complementos perfectos

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Hay una tecnología emergente que, combinando moléculas orgánicas con microelectrónica promete crear nuevos aparatos con nuevas capacidades.
Estos híbridos miniaturizados tienen diversas aplicaciones en el campo de la medicina así como en aplicaciones con sensores, en procesamiento y almacenamiento de información. Se trata de los biochips que son dispositivos que pueden realizar millones de reacciones biológicas por segundo así como los microchips de las computadoras pueden realizar millones de operaciones matemáticas en ese tiempo y surgieron a partir de la utilización de técnicas microelectrónicas en la formación de chips de alta densidad de integración hechos con material biológico en una oblea de silicio, cristal o plástico.
A pesar de ser una tecnología muy reciente y que, por lo tanto, está aún en vías de experimentación, actualmente los biochips están siendo aplicados en:

Ciencias biológicas y medicina:
Se ha usado principalmente en la monitorización y secuenciación de la expresión genética, detección de mutaciones y polimorfismos, así como en el diagnóstico clínico. Esto tiene una aplicación directa en la medicina preventiva ya que permite tomar acciones antes de que los síntomas de alguna enfermedad aparezcan.
Además se está investigando el uso de bacteriorodopsina para hacer una retina artificial, que a diferencia de una cámara de televisión, sólo transmitiría cambios. Esta es la aproximación que utilizan las cosas vivas y ayuda a explicar porqué los depredadores dependen del movimiento para seguir a sus presas. Trasmitir solo cambios es más fácil computacionalmente que enviar escenas completas. Por lo tanto una retina artificial podría encontrar uso en visión robótica así como podría ser una prótesis para humanos.

Computación
Se ha estado investigando la forma de utilizar la proteína bacteriorodopsina (encontrada en bacterias de agua salada) en memoria óptica para computadoras. La proteína cambia su estructura cuando es expuesta a la longitud de onda de luz apropiada. Este cambio puede ser visto de tal manera que los datos pueden ser escritos y leídos ópticamente. Tales memorias basadas en proteínas son más lentas hoy que las basadas en semiconductores, pero han tenido un avance significativo.
Además de ser usados como memoria de computadoras los biochips pueden ser usados como computadoras propiamente. En efecto, el ADN está siendo usado para esta tarea.
También se está trabajando para juntar neuronas con dispositivos de semiconductores. El desafío es mantener ambos, células y semiconductores, funcionando ya que la solución salina que necesitan las células es dañino para los componentes microelectrónicos, además el contacto con la célula tiene que ser hecho sin metal.

http://www.wikiciencia.org/tecnologia/bionano/biochips/index.php
http://www.solociencia.com/biologia/bioinformatica-biochips.htm
http://iibce.edu.uy/2000-08/index.html

Erika Azabache

Brasil: Una excelente alternativa para el desarrollo en microelectrónica

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Cuando uno piensa en las posibilidades de estudios de post-grado – sea una maestría o un doctorado – en el área de microelectrónica generalmente se proyecta en las grandes y prestigiosas universidades de Estados Unidos: MIT, Berkeley, Stanford, etc. Esto ocurre en gran parte debido a que las empresas más exitosas en el rubro de semiconductores y producción masiva de circuitos integrados se encuentran en ese país, tales como Intel, AMD o Broadcom. En general, sea de Estados Unidos o en algunos casos Europa, la idea de seguir estudios de post-grado siempre se deriva en lugares fuera del continente sudamericano, pues se tiene una imagen de subdesarrollo en la mayoría de los aspectos. Debo admitir que yo también compartía esta perspectiva, la cual fue modificada luego de mi última visita a Brasil para un congreso internacional IEEE denominado SBCCI. El congreso se llevó a cabo en la ciudad de Gramado y fue organizado por la UFRGS (Universidad Federal Río Grande do Sul) ubicada en la ciudad de Porto Alegre. Al congreso asistieron doctores y masters de distintos de países, así como también los principales miembros del personal docente de la antes mencionada universidad y de otras igual de prestigiosas como USP (Universidad de Sao Paulo) y UFSC (Universidad Federal de Santa Catarina). Al conversar con algunas de las más importantes personalidades de cada universidad pude observar la calidad de los planes de estudios de los programas de maestría y doctorado. Cada universidad cuenta con especialistas en las distintas subáreas de la microelectrónica, tal como lo es diseño digital, señal mixta e incluso RF. En el congreso pude observar el gran avance que poseen en el área de microelectrónica y el gran apoyo del gobierno en el desarrollo de la misma. Una de las principales muestras de este desarrollo es la presencia de una importante compañía de semiconductores dentro del país: Freescale Semiconductors. Esta compañía tiene sucursales alrededor de todo el mundo, siendo la de Brasil la única en Sudamérica.

Cada vez más hay más oportunidades que se generan dentro de Brasil para el desarrollo en el área de microelectrónica. Por mencionar una de las más importantes, se debe resaltar el programa de entrenamiento en diseño de circuitos integrados que también acoge a estudiantes internacionales. Este programa dura alrededor de un año y se realiza en conjunto con las mejores universidades del país, así como también cuenta con el apoyo de empresas de reconocimiento internacional como CADENCE. Además, aquellos que ingresen al programa reciben una bolsa mensual de dinero para sus gastos, la cual llega a la suma de 2000 reales (supera incluso a la bolsa de los estudios de doctorado). Finalmente, cabe resaltar que la parte final del programa consta de la realización de un proyecto con alguna Design House dentro del país, por lo que al término del programa ya se tiene oportunidades sólidas de trabajo en alguna de ellas o incluso en compañías grandes como Freescale.

En conclusión, en Brasil existen numerosas oportunidades para el desarrollo en la fascinante área de microelectrónica, sea el objetivo un estudio de post-grado o simplemente ampliar tus conocimientos y conseguir un buen trabajo pues en ambos está presente la calidad de enseñanza y el apoyo económico. Espero puedan aprovechar algunas de estas oportunidades.

Oscar Robles