nanomateriales

FES-CUAUTITLÁN

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
(UNAM)
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE TECNOLOGÍA DE MATERIALES
LECTURAS DE INGENIERÍA 20

INTRODUCCIÓN A LOS NANOMATERIALES

M. en I. Felipe Díaz del Castillo Rodríguez.

CUAUTITLÁN IZCALLI 2012

Mtro. Felipe Díaz del Castillo R.

-1-

ÍNDICE

Página.
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………….1

CAPITULO 1
NANOTECNOLOGÍA
1.1. VENTAJAS COMPETITIVAS …………………………………………………………….. 4
1.2. APLICACIONES DE LA NANOTECNOLOGÍA

…

………………………… ……..4

1.3. CLASIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS NANOMATERIALES…………………5
1.4. ASPECTOS INNOVADORES ………… …………………………………………………..7

CAPÍTULO 2
NANOMATERIALES BASADOS EN CARBONO
2.1. FULLERENOS …………………………………………………………………………… 10
2.1.1. Propiedades………………………………………………………………… .11

2.1.2. Distintas variaciones de fullerenos ……….. ………………………………… 12
2.1.3. Aplicación actual ……………………………………………………………….. 16
2.1.4. Posibles riesgos

………………………………………………………………18

2.2. NANOTUBOS ………………………………………………………………………………18
2.2.1. Descubrimiento ………………………………………………………………… 20
2.2.2. Métodos de producción ………………………………………………………… 23
2.2.3. Tipos de nanotubos de carbono y estructurasrelacionadas …………………… 29
2.2.4. Propiedades ………………………………………………………………………..30
2.2.5. Posibles Aplicaciones ………………………………………………… …………33
2.3. GRAFENO, EL MATERIAL QUE VA A REVOLUCIONAR LA TECNOLOGÍA …….36
2.3.1. Grafeno: entre metal y semiconductor ……………………….………………… 42
2.3.2. Aplicaciones ……………………………………………………………………. 43
2.4. EL GRAFANO ……………………………………………… …………………………… 46

CAPITULO 3
NANOMATERIALESMETÁLICOS
3.1. PUNTOS CUÁNTICOS ………………………………………………………………… 48
3.1.1. Otras Aplicaciones ……………………………………………………………….. 53
3.2. NANOPARTÍCULAS METÁLICAS …………………………………………………… 54
3.2.1. Método de síntesis ……………………………………… ……………………55
3.2.2. Aplicaciones. …………………………………………………………………….58
3.2.3. Nanopartículas metálicas modificadas con ciclodextrinas. …………………… 59

CAPITULO 4
DENDRÍMEROS
4.1. PROPIEDADES………………………………………………………………………… …63
4.2. SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN …………………………………………………… 64
4.3. APLICACIONES …………………………………………………………………………..66

CAPITULO 5
NANOCOMPOSITOS
5.1. NANOCOMPOSITOS DE MATRIZ CERÁMICA ……………………………………. .69
5.2. NANOCOMPOSITOS DE MATRIZ METÁLICA ………………………………………70
5.3. NANOCOMPOSITOS CON MATRIZ POLIMÉRICA ……………………………… …71
5.3.1. Estructura de los nanocompositos de matriz polimérica…………………………72
5.3.2. Técnicas de preparación de nanocompositos …………………………………….73
5.3.3 Propiedades de los nanocompositos de matriz polimérica ……………………….74
5.4. APLICACIONES DE LOS NANOCOMPOSITOS ……………………………………….76

BIBLIOGRAFÍA … …………………………

.79

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INTRODUCCIÓN
El desarrollo de la Ciencia y Tecnología actuales implican la generación y aplicación delconocimiento en muchas áreas y consecuentemente el estudiante de Ingeniería debe estar al
tanto de los mismos, sin embargo, debido a la actualización poco frecuente de los programas
y planes de estudio y por las limitaciones propias de semestres de apenas cuatro meses de
actividades académicas, es difícil la actualización del estudiante en dichos conocimientos,
además, dejar trabajos deinvestigación no funciona de la manera deseada, ya que en
muchas ocasiones se descargan de Internet y se imprimen sin leerlos siquiera, de ese modo,
surge la idea de crear una serie de apuntes de temas básicos para el ingeniero actual como
son: el endurecimiento superficial del acero, las fundiciones de hierro, la tribología y el
desgaste, la superplasticidad, los avances en la industriasiderúrgica, superaleaciones, etc.

En este trabajo se presenta una introducción a los nanomateriales que consideran aquellos
materiales cuyos principales componentes tengan un tamaño de entre una y 100,000
millonésimas de metro, o lo que es lo mismo, de entre uno y 100 nanomilímetros. Los
nanomateriales se usan actualmente en centenares...