Nanomateriales

NANOMATERIALES




El término nanomateriales engloba todos aquellos materiales desarrollados con al menos una dimensión en la escala nanométrica. Cuando esta longitud es, además, del orden o menor que alguna longitud física crítica, tal como la longitud de Fermi del electrón, la longitud de un monodominio magnético, etc., aparecen propiedades nuevas que permiten el desarrollo de materiales ydispositivos con funcionalidades y características completamente nuevas. En este área, por lo tanto, se incluyen agregados atómicos (clusters) y partículas de hasta 100 nm de diámetro, fibras con diámetros inferiores a 100 nm, láminas delgadas de espesor inferior a 100 nm, nanoporos y materiales compuestos conteniendo alguno de estos elementos. La composición del material puede ser cualquiera, sibien las más importantes son silicatos, carburos, nitruros, óxidos, boruros, seleniuros, teluros, sulfuros, haluros, aleaciones metálicas, intermetálicos, metales, polímeros orgánicos y materiales compuestos.
Los sectores de actividad más relevantes en Nanomateriales incluyen Materiales Nanoestructurados, Nanopartículas, Nanopolvos, Materiales Nanoporosos, Nanofibras, Fullerenos, Nanotubos deCarbono, Nanohilos, Dendrímeros, Electrónica Molecular, Puntos Quánticos y Láminas Delgadas. La actividad en cada uno de ellos está fuertemente condicionada por la demanda de cada sector socio-económico mencionado anteriormente. Así, el sector Sanidad y Salud está obteniendo excelentes resultados en ingeniería de tejidos, liberación controlada y dirigida de fármacos y agentes de contraste para eldiagnóstico por imagen. En el sector de Tecnologías de la Comunicación e Información los avances más destacados están en el desarrollo de la electrónica de espines, spintrónica, y en el avance de la electrónica molecular, incluido el uso de nanotubos de carbono en pantallas. Los desarrollos fotocatalíticos, fundamentalmente basados en el óxido de titanio, están teniendo notable impacto en sectorestan diversos como el de la industria cosmética, medio ambiente y cerámica. La incorporación de nanomateriales funcionales a las fibras textiles está dando lugar a una nueva generación de fibras funcionales con capacidad de responder a estímulos exteriores con nuevas propiedades.

• Materiales Nanoestructurados
Una fracción de material comúnmente posee en su interior moléculas organizadas engranos de dimensiones por lo general de micrómetros y milímetros de diámetro, estos granos están constituidos habitualmente con poblaciones de miles de millones de átomos. Una misma fracción de material nanoestructurado, posee poblaciones granulares inferiores a un par de miles de átomos y en donde los granos moleculares alcanzan un tamaño máximo de 100 nanómetros de diámetro. Entonces, losmateriales nanoestructurados poseen el 0.001 por ciento de átomos en comparación con un material común de igual volumen, además los granos nanoestructurados son entre mil y cien veces más pequeños que los del material original. Todo esto conlleva a una mayor ligereza de peso y ahorro de materia, además de las nuevas características que adquieren y que potencian enormemente el material.
•Aplicaciones
Cerámicas nanoestructuradas, imanes permanentes de alta temperatura para motores de aviones; materiales ferromagnéticos, almacenamiento de información, refrigeración; catalizadores basados en hidrógeno; materiales para almacenamiento de hidrógeno; sensores y actuadores.
• Nanopartículas y Nanopolvos
Las Nanopartículas tienen unidades más grandes que las de los átomos y las moléculas,cuando menos una dimensión menos de los 100nm, obviamente estas nanoparticulas son creadas artificialmente en los laboratorios. Además otra de sus particularidades es que poseen características propias, es decir que no obedecen a la química cuántica, ni a las leyes de la física clásica.
En la actualidad el estudio de las nanopartículas es un área de intensa investigación científica, debido a...