Nanomateriales

NANOMATERIALES: DEFINICION, CLASIFICACION Y APLICACIONES

INTRODUCCION A LOS NANOMATERIALES: DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS
La nanotecnología se define como el estudio de las ciencias y técnicas aplicadas a nivel de nanoescala, es decir, medidas extremadamente pequeñas que permiten trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos, lo que comprende: estudio, creación, diseño,síntesis, manipulación y aplicación de los materiales, aparatos y sistemas funcionales, a través del control de las estructuras moleculares a nanoescala ( 0.000000001 m).
La materia, al ser manipulada a escala tan minúscula, produce fenómenos y propiedades totalmente nuevos, lo que permite crear tecnologías para producir materiales, aparatos y sistemas novedosos con propiedades únicas.
Para darnos unaidea del tamaño, bastará decir que un eritrocito tiene un rango de medida dentro del mundo micro (10 -6m) de aproximadamente 5000 nm. Un virus mide aproximadamente 50 nm y la anchura del DNA (ácido desoxirribonucleico) es de 2 nm. El rango de trabajo a nanoescala está entre los 100 y 1 nanómetros.
La nanotecnología es una disciplina compleja y para su desarrollo se requiere de la interacción deprofesionales de la química, física, medicina, informática, etc. que deben trabajar estratégicamente. Para comprender el potencial de esta tecnología, es clave saber que las propiedades físicas y químicas de la materia cambian a escala nanométrica, lo cual se debe a efectos cuánticos. La conductividad eléctrica, el calor, la resistencia, la elasticidad, la reactividad entre otras propiedades, secomportan de manera diferente que en los mismos elementos a mayor escala Los nanomateriales son importantes en todos los sectores socio-económicos, desde la sanidad y la salud a la energía, tecnologías de la información y comunicación, seguridad, transporte, etc. En el campo de la medicina, ha revolucionado el paradigma tradicional del desarrollo de nuevos medicamentos. La Fundación Europea de laCiencia la define como: “La ciencia y tecnología del diagnóstico, tratamiento y prevención de la enfermedad y heridas traumáticas, dolor, y para la preservación y mejora de la salud humana, usando herramientas moleculares y conocimiento molecular del cuerpo humano”.
Su principal ventaja es que pueden dar lugar a tecnologías que sustituyen a otras ya existentes con costos muy inferiores, tanto dematerias primas como de producción.

CLASIFICACION ACTUAL DE NANOMATERIALES:
Los más relevantes son: nanopartículas, materiales nanoestructurados, materiales nanoporosos, nanopolvos, nanofibras, fullerenos, nanotubos de carbono, nanohilos, dendrímeros, láminas delgadas y puntos cuánticos.
Entre los nanomateriales también son muy importantes los nanominerales, sobre todo las nanoarcillas,empleadas para reforzar numerosos plásticos; los óxidos metálicos, con innumerables aplicaciones técnicas; los nanotubos de carbono, para aumentar la conductividad de varios materiales con hojas tubulares extra-fuertes de grafito; los nanocompuestos, que enlazan nanominerales con polímeros orgánicos; y los nanocristales, utilizados tanto en óptica como en electrónica.

APLICACIONES:
Según uninforme de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, Canadá , las catorce aplicaciones más prometedoras de la nanotecnología son:
Almacenamiento, producción y conversión de energía;
Armamento y sistemas de defensa;
Producción agrícola;
Tratamiento y remediación de aguas;
Diagnóstico y cribaje de enfermedades;
Sistemas de administración de fármacos;Procesamiento de alimentos;
Remediación de la contaminación atmosférica;
Construcción;
Monitorización de la salud;
Detección y control de plagas;
Control de desnutrición en lugares pobres;
Informática y Alimentos transgénicos.
A continuación pasamos a estudiar de una manera detallada uno de los casos anteriormente citados, como es el caso de los Nanotubos de Carbono....