La física cuántica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la materia cuando sus dimensiones son tan pequeñas, en torno a 1,000 átomos. Es cuando empiezan a notarse comportamientos de los átomos que comparados con la física clásica que ya conocemos pueden parecer paradójicos o increíbles. Uno de los pilares de esta teoría es que las partículas intercambian energía en múltiplos de una unidad mínima denominada quantum (cuanto) de energía. Así pues, si cada descubrimiento nos trae una generación de aplicaciones tecnológicas que cambian radicalmente nuestro estilo de vida, como el fuego, la televisión, el Internet, el láser, las comunicaciones inalámbricas, etc., parece ser ahora el turno de los nanocristales. Por ejemplo, las nanopartículas de plata son conocidas por ser muy efectivas contra los microbios, mientras que otro tipo de estos pueden formar parte de bloques para nanomateriales estructurados. Los nanocristales tienen también un enorme potencial en electrónica-óptica debido a su capacidad de cambiar la longitud de onda de la luz.
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