MATERIALES Y NANOTECNOLOGIA 2

MATERIALES Y NANOTECNOLOGIA

1. Introducción.

La nanotecnología es considerada con la tecnología del futuro, ya que se encarga del estudio y desarrollo de sistemas en escalas de orden nanométrico, “nano” es un prefijo del Sistema Internacional de Unidades el cual corresponde al factor de 10^-9. La nanotecnología estudia la materia desde un nivel extremadamente pequeño, entre 1 y 100 Nanométrosaproximadamente. Hay que tener en cuenta que un átomo mide menos que 1 nanométro, pero hay algunas moléculas que pueden ser más grandes, en una escala tan pequeña se pueden observar propiedades y fenómenos completamente nuevos, los cuales se rigen por medio de la mecánica cuántica. Estas propiedades nuevas son las que los científicos aprovechan para crear nuevos materiales o instrumentosnanotecnológicos.[1]
Algunos de los materiales o instrumentos que se han inventado hasta el momento son las nanoparticulas y nanopolvos, los cuales son muy utilizados en la biomédica para la liberación de fármacos y algunos tratamientos contra el cáncer, en la ingeniería pueden ser utilizados como sensores químicos, vidrios autolimpiables, tintas magnéticas, entre otros. Las nanocapsulas es otroinstrumento que se utiliza mayormente en la industria de la medicina, ya sea para combatir enfermedades o para ayudar con la liberación de fármacos en puntos específicos dentro del cuerpo humano. Otros usos de este son los cosméticos, tratamientos de aguas residuales, componentes adhesivos, entre otros. Los materiales nanoporosos los cuales son unas esponjas con poros nanométricos, estos poros sepueden rellenar con polímeros, metales o diferentes tipos de moléculas lo que lleva a descubrir peculiares comportamientos del material; Sirven como catalizadores, aislantes, elimina contaminantes, entre otros usos. [2]
2. Nanotubos
Son estructuras tubulares cuyo diámetro es de 1 nanométro. Existen nanotubos de muchos materiales, como lo son el silicio o nitruro de boro, pero generalmente cuando sehabla de nanotubos se hace referencia a los de carbono.[3]
Los nanotubos de carbono fueron descubiertos en el año de 1991 por S. Iijima en Japón, durante trabajos de investigación sobre los fullerenos (Tercera forma molecular más estable del carbono) [4]; Ahí descubrieron que estaban constituidos por redes hexagonales de carbono curvadas y cerradas, formando los tubos de carbono de tamañonanometrico con una serie de propiedades increíbles que argumentan el interés que han despertado en innumerables aplicaciones tecnológicas. Estos tubos son huecos, ligeros y porosos los cuales son muy resistentes a la compresión, el corte y la flexión y por lo tanto muy buenos para reforzar diferentes materiales cuyas características sean más débiles que este.
2.1. Características y aplicaciones
Porotro lado, se ha podido comprobar que los nanotubos de carbón se comportan de una manera muy característica, puesto que por su peso ligero, alta conductividad eléctrica, diámetro pequeño, baja reactividad química y alta fuerza de tensión, se dice que su comportamiento es como el de los hilos cuánticos. Otra característica particular de estos, es su alta capacidad de emisión de electrones. Ademásdel pequeño rango en la emisión de energía, estos presentan varias ventajas con respecto a los cristales líquidos utilizados en las pantallas planas ya que por mucho tiempo se vio que los emisores de energía de los televisores y los computadores eran demasiado delicados. Los nanotubos de carbono, por su parte, gracias a su fenomenal estabilidad estructural son la solución a todos los problemasque estas pantallas presentan, además de tener muchas ventajas frente a los “liquid crystal displays” (LCD) [5].
Otra de sus aplicaciones, es su utilización en la fabricación de fuentes de electrones para microscopios electrónicos. En otro campo, el de la energía, los nanotubos de carbono pueden ser utilizados para gran variedad de cosas, como por ejemplo en la preparación de electrodos para...