Aplicaciones de la nanotecnologia

“SEMINARIO DE NANOTECNOLOGIA: APLICACIONES EN CATALIS (NANOCATALISIS)”
INTRODUCCION
La Catálisis es de vital importancia en nuestra sociedad y constituye una piedra angular de la vida de los procesos biológicos para la producción a gran escala de productos químicos a granel. Muchas tecnologías dependen también de catálisis, incluida la producción de productos farmacéuticos, medios de proteccióndel medio ambiente y la producción y distribución de la energía sostenible, compañías de energía alternativa de los combustibles fósiles, como una opción económicamente viable (como la luz solar y el hidrógeno) se basa en la optimización de un proceso catalítico. Por ejemplo, para que el agua sea dividida en hidrógeno y oxígeno con la luz del sol para alimentar una celda de combustible, losinvestigadores necesitan mejorar la actividad del catalizador, por ejemplo de TiO2.
CATALIZADORES. Es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción química sin ser consumido o químicamente alterado. Los catalizadores pueden reducir la barrera de la energía necesaria para que una reacción tenga lugar. Los catalizadores naturales son llamados enzimas y son capaces de ensamblar productos finalesespecíficos y los catalizadores artificiales no son tan eficientes de energía. A menudo están hechas de partículas metálicas fijas sobre una superficie de óxido, trabajando en una secuencia de reactivo caliente.
Una de las propiedades más importantes de un catalizador es su superficie activa donde realiza la reacción. Cuanto mayor es la superficie activa de los catalizadores, mayor es laeficiencia de la reacción. Ambas propiedades (tamaño de nanopartículas y estructura molecular/distribución) pueden controlarse utilizando nanotecnología. Lograr un alto grado de selectividad en catálisis también es reconocido como un desafío crucial para el futuro. Mientras que la naturaleza alcanza el 100% de forma selectiva en los catalizadores de enzimas a escala nanométrica, tal manera selectiva ensistemas sintéticos todavía es un desafío.
La fabricación de estructuras a escala nanométrica ha sido un tema central en la investigación de catálisis y desarrollo durante décadas. Este hecho se relaciona con la estructura de un catalizador heterogéneo, que requiere control de materiales que van desde dimensiones macroscópicas a nanoescala.
Catálisis heterogénea  describe la catálisis cuando elcatalizador está en una fase diferente a los reactivos. Los catalizadores heterogéneos proporcionan una superficie en la que pueda tener lugar la reacción. Para que la reacción se produzca, uno o más de los reactivos deben difundir a la superficie del catalizador y absorberse en él. Después de la reacción, los productos deben desorberse de la superficie y difundir lejos de la superficie delsólido.
Un catalizador heterogéneo típico consta de pocos nanómetros de ancho a nanopartículas catalíticamente activas dispersadas en un material altamente poroso de apoyo que puede tener superficies de hasta 250 m2 por gramo.
APLICACIONES DE LA CATALISIS
La aplicación de los conceptos de la nanotecnología en la catálisis ya está empezando a mostrar un gran impacto industrial.
Microscopio de efectotúnel podríamos definirlo como una máquina capaz de revelar la estructura atómica de las partículas. Las técnicas aplicadas se conocen también como "de barrido de túnel" y están asociadas a la mecánica cuántica. Se basan en la capacidad de atrapar a los electrones que escapan en ese efecto túnel, para lograr una imagen de la estructura atómica de la materia con una alta resolución, en la que cadaátomo se puede distinguir de otro. Una vez llevado el proceso en el microscopio, escaneando la superficie del objeto y haciendo un mapa de la distancia entre varios puntos, se genera una imagen en tres dimensiones. Es un instrumento fundamental en el campo de la nanotecnología y la nanociencia.
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EFECTO TÚNEL
1. Fenómeno nanoscópico por el que...