Femtoingeniería - Enciclopedia

La femtotecnología es un término utilizado en referencia a la manipulación hipotética de la materia a una escala de femtómetros, o 10−15 m. Esto es tres órdenes de magnitud menor que la picotecnología, a una escala de 10−12 m, y seis órdenes de magnitud menor que la nanotecnología, a una escala de 10−9 m.

Teoría
El trabajo en la escala de femtómetros implica la manipulación de estados de energía excitados dentro de los núcleos atómicos, específicamente los isómeros nucleares, para producir estados metaestables (o de alguna manera estabilizados) con propiedades inusuales. En el caso extremo, se considera el estado excitado de los nucleones individuales que constituyen el núcleo atómico (protones y neutrones), con el objetivo de ajustar las propiedades de comportamiento de estas partículas.

La forma más avanzada de nanotecnología molecular se imagina a menudo que involucra máquinas moleculares auto-replicantes, y han habido algunas especulaciones que sugieren que algo similar podría ser posible con análogos de moléculas compuestas de nucleones en lugar de átomos. Por ejemplo, el astrofísico Frank Drake una vez especuló sobre la posibilidad de organismos auto-replicantes compuestos por tales moléculas nucleares viviendo en la superficie de una estrella de neutrones, una sugerencia adoptada en la novela de ciencia ficción "Huevo de Dragón" por el físico Robert Forward. Los físicos creen que las moléculas nucleares pueden ser posibles, pero serían muy cortas de vida, y si podrían ser hechas para realizar tareas complejas como la auto-reproducción, o qué tipo de tecnología podría utilizarse para manipularlas, es desconocido.

Aplicaciones
Actualmente, se considera improbable que las aplicaciones prácticas de la femtotecnología sean viables. Las distancias entre los niveles de energía nuclear requieren equipo capaz de generar y procesar rayos gamma de manera eficiente, sin degradación del equipo. La naturaleza de la interacción fuerte es tal que los estados nucleares excitados tienden a ser muy inestables (a diferencia de los estados excitados de los electrones en los átomos de Rydberg), y hay un número finito de estados excitados por debajo de la energía de enlace nuclear, a diferencia del número (en principio) infinito de estados de enlace disponibles para los electrones de un átomo. Del mismo modo, lo que se sabe sobre los estados excitados de los nucleones individuales parece indicar que estos no producen un comportamiento que de alguna manera facilite su uso o manipulación, y en cambio indica que estos estados excitados son incluso menos estables y menos numerosos que los estados excitados de los núcleos atómicos.

En la ficción
La femtotecnología juega un papel crucial en la novela de ciencia ficción de 2005 "Pushing Ice". También figura en varias historias de Greg Egan, como "Riding the Crocodile", donde propone la idea de una "bala fuerte" que supera la inestabilidad de las estructuras femto de alto peso atómico al acelerarse a casi la velocidad de la luz, permitiéndole viajar distancias interestelares antes de impactar un objetivo y construir una estructura nanoescala estable a medida que se descompone.

Véase también
Attophysics
Femtoquímica
Bloqueo de modo, una técnica láser que produce pulsos en el rango de femtosegundos
Pulso ultracorto

Referencias


Enlaces externos
Femtotech? (Sub)Nuclear Scale Engineering and Computation
There’s Plenty More Room at the Bottom: Beyond Nanotech to Femtotech
Femtocomputing