Nanomateriales

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ACTIVIDAD 1
Describa los nanomateriales, sus características más relevantes y sus posibles aplicaciones

Los nanomateriales son materiales que cuentan con al menos una de sus dimensiones externas o estructuras internas en la nanoescala y que posiblemente tengan características diferentes a las del mismo material a escala convencional.

Los nanomateriales tienen propiedades morfológicas máspequeñas que una décima de micrómetro (una millonésima parte de un metro) en al menos una dimensión. A pesar del hecho de que no hay consenso sobre el tamaño mínimo o máximo de un nanomaterial, algunos autores restringen su tamaño de 1 a 100 nm, una definición lógica situaría la nanoescala entre la microescala (1 micrómetro) y la escala atómica/molecular (alrededor de 0.2 nanómetros).

Lananotecnología es la síntesis y aplicación de las ideas de la ciencia y la ingeniería hacia la comprensión y producción de nuevos materiales y dispositivos. Estos productos suelen hacer uso copioso de las propiedades físicas asociadas a pequeña escala.

Los materiales reducidos a nanoescala pueden mostrar propiedades muy diferentes en comparación con las que presentan en una exposición a macroescala,lo que permite aplicaciones únicas. Por ejemplo, sustancias opacas llegan a ser transparentes (cobre); materiales inertes se convierten en catalizadores (platino); aislantes se convierten en conductores (silicio).

La nanociencia y la nanotecnología son nuevas herramientas para la investigación, la innovación y el desarrollo a partir del control de la estructura fundamental y el comportamiento dela materia a nivel atómico.

Una de las características de los nanomateriales es que presentan una superficie muy elevada respecto a su volumen, con lo que consiguen una mayor reactividad para su aplicación en campos como la adsorción o catálisis (la catálisis es el proceso por el cual se aumenta o disminuye la velocidad de una reacción química).

También se le conoce la ventaja que consisteen la capacidad de modificar sus propiedades fundamentales (la magetización, propiedades ópticas, temperatura de fusión, etc) respecto a los materiales a escala micro o macroscópicas). La nanomecánica estudia las propiedades mecánicas de estos materiales, su actividad catalítica revela nuevas propiedades en la interacción con los biomateriales.

Existen dos categorías que se refieren ananomateriales: fullerenos y nanopartículas inorgánicas.

- Fullerenos: son una clase de alótropos de carbono, son hojas de grafito en tubos o esferas. Incluyen los nanotubos de carbono que son de interés debido a su resistencia mecánica y sus propiedades eléctricas. Durante los últimos años, las propiedades químicas y físicas de los fullerenos han sido un tema de investigación y desarrollo.

-Nanopartículas inorgánicas: Las nanopartículas de los metales, semiconductores, óxidos, son de interés para usos mecánicas, eléctricos, magnéticos, ópticos, químicos y otras propiedades.

Los nanomateriales y sus usos:

- Nanocompuestos: Se crean introduciendo, en bajo porcentaje, nanopartículas en un material base. Así se obtienen materiales con propiedades distintas a las de losmateriales constituyentes; por ejemplo, en propiedades mecánicas (rigidez, resistencia).

Los nanopolímeros son usados para relleno de grietas en estructuras afectadas por sismos.

- Nanopartículas: son partículas muy pequeñas, menos de 100 nm.

Se usan en los nanocompuestos poliméricos.

- Nanotubos: son estructuras tubulares con diámetro nanométrico. Pueden ser de distintosmateriales, los más conocidos son los de silicio y los de carbono. Son tubos concéntricos, algunos están cerrados por media esfera de fulereno, que es una forma estable del carbono, del nivel siguiente al del diamante y el grafito.

- Superficies nanomoduladas: Son ordenadas o multicapa.

- Materiales nanoporosos: de sílica y alúmina.

Usados para captura de elementos...
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