Nanoquimica
Páginas: 8 (1878 palabras)
Publicado: 14 de junio de 2012
Instituto Tecnológico Superior de Chicontepec.
Carrera: Ingeniería en sistemas computacionales.
Materia: Química
Alumno: Graham Zubirie Escudero
Grupo: ISC 2-1
Trabajo: Investigación
Maestro: Ing. Beatriz Vásquez Chena
Fecha de entrega: 13 de Junio del 2012.
Introducción
Bajo el término de Nanoquímica se engloban todas aquellas actividades de la Nanociencia y laNanotecnología que poseen en común la utilización de las aproximaciones y las herramientas tradicionales de la Química para crear, desarrollar y estudiar objetos que presenten propiedades útiles debido a sus dimensiones nanoscópicas. Es precisamente en este área en donde se encuadra una de las aproximaciones más importantes de la Nanotecnología como es la aproximación ascendente (“bottom-up approach”) quetiene como objetivo organizar la materia a escala nanoscópica a partir de átomos o moléculas con el fin de conseguir con ellos nuevas propiedades y aplicaciones
Nano química propiedades fisicoquímicas no convencionales de polímeros Catenanos y Rotaxanos.
Un campo de investigación reciente y muy interesante es el de las máquinas moleculares. Inspirándose en la mecánica biológica, muchos hanbuscado formar sistemas moleculares en movimiento para generar trabajo que promete tener muchas aplicaciones. De interés especial para estos propósitos son un tipo de moléculas llamadas catenanos y rotaxanos. Los catenanos son estructuras formadas por la interconexión de dos o más macrociclos para formar una especie de cadena, con cada macrociclo tomando el papel de un eslabón. Los rotaxanos sonestructuras con una molécula en forma de mancuerna rodeada en el centro por un macrociclo.
Los primeros catenanos y rotaxanos fueron sintetizados en la década de 1960, pero no fue sino hasta hace unos años que se empezaron a considerar estas estructuras como posibles fuentes de una aplicación importante. Al principio, la síntesis de este tipo de estructuras era muy difícil ya que se utilizabanúnicamente fuerzas intermoleculares e interacciones ácido-base para dirigir la reacción. Sin embargo, en la actualidad ya no existen ese tipo de impedimentos ya que se han diseñado métodos de síntesis que incorporan metales de transición para dirigir la reacción. Uno de los metales más empleados para esto es el cobre en estado de oxidación (I). Las estrategias más comunes consisten en formar uncomplejo con fragmentos coordinantes acíclicos para luego cerrar los fragmentos mediante una reacción de sustitución u otro tipo de reacción. El centro metálico puede ser removido posteriormente formando una sal insoluble con otro ligante para obtener el catenano libre.
La idea de producir motores moleculares con este tipo de estructuras proviene del estudio del mecanismo de la contracción muscular.En las células musculares existen arreglos en forma de fibras, con un filamento de miosina rodeado de filamentos de actina. El movimiento ocurre por deslizamiento de los filamentos impulsado por la hidrólisis del ATP. Haciendo una analogía con esta función biológica, se han preparado estructuras moleculares que presenten este tipo de movimiento. Uno de los sistemas más prometedores son lospolipirroles que permiten doblar un polímero sólido en una dirección u otra dependiendo de la corriente eléctrica aplicada.
Los rotoxanos se basan en el mecanismo de los sarcómeros del músculo, y el ciclo central no permite que la cadena en forma de mancuerna se deslice completamente fuera del sistema. Sin embargo un método químico interesante consiste en el intercambio de centros metálicos en uncatenano. Para esto es importante que los ciclos tengan varios átomos donadores. Es posible intercambiar un ion metálico con un número de coordinación por otro con mayor número de coordinación (por ejemplo Cu(I) y Zn(II)). Esto produce un movimiento de estiramiento y contracción.
La promesa de esta tecnología se ha manifestado en la industria de la computación. La naturaleza móvil tanto de los...
Carrera: Ingeniería en sistemas computacionales.
Materia: Química
Alumno: Graham Zubirie Escudero
Grupo: ISC 2-1
Trabajo: Investigación
Maestro: Ing. Beatriz Vásquez Chena
Fecha de entrega: 13 de Junio del 2012.
Introducción
Bajo el término de Nanoquímica se engloban todas aquellas actividades de la Nanociencia y laNanotecnología que poseen en común la utilización de las aproximaciones y las herramientas tradicionales de la Química para crear, desarrollar y estudiar objetos que presenten propiedades útiles debido a sus dimensiones nanoscópicas. Es precisamente en este área en donde se encuadra una de las aproximaciones más importantes de la Nanotecnología como es la aproximación ascendente (“bottom-up approach”) quetiene como objetivo organizar la materia a escala nanoscópica a partir de átomos o moléculas con el fin de conseguir con ellos nuevas propiedades y aplicaciones
Nano química propiedades fisicoquímicas no convencionales de polímeros Catenanos y Rotaxanos.
Un campo de investigación reciente y muy interesante es el de las máquinas moleculares. Inspirándose en la mecánica biológica, muchos hanbuscado formar sistemas moleculares en movimiento para generar trabajo que promete tener muchas aplicaciones. De interés especial para estos propósitos son un tipo de moléculas llamadas catenanos y rotaxanos. Los catenanos son estructuras formadas por la interconexión de dos o más macrociclos para formar una especie de cadena, con cada macrociclo tomando el papel de un eslabón. Los rotaxanos sonestructuras con una molécula en forma de mancuerna rodeada en el centro por un macrociclo.
Los primeros catenanos y rotaxanos fueron sintetizados en la década de 1960, pero no fue sino hasta hace unos años que se empezaron a considerar estas estructuras como posibles fuentes de una aplicación importante. Al principio, la síntesis de este tipo de estructuras era muy difícil ya que se utilizabanúnicamente fuerzas intermoleculares e interacciones ácido-base para dirigir la reacción. Sin embargo, en la actualidad ya no existen ese tipo de impedimentos ya que se han diseñado métodos de síntesis que incorporan metales de transición para dirigir la reacción. Uno de los metales más empleados para esto es el cobre en estado de oxidación (I). Las estrategias más comunes consisten en formar uncomplejo con fragmentos coordinantes acíclicos para luego cerrar los fragmentos mediante una reacción de sustitución u otro tipo de reacción. El centro metálico puede ser removido posteriormente formando una sal insoluble con otro ligante para obtener el catenano libre.
La idea de producir motores moleculares con este tipo de estructuras proviene del estudio del mecanismo de la contracción muscular.En las células musculares existen arreglos en forma de fibras, con un filamento de miosina rodeado de filamentos de actina. El movimiento ocurre por deslizamiento de los filamentos impulsado por la hidrólisis del ATP. Haciendo una analogía con esta función biológica, se han preparado estructuras moleculares que presenten este tipo de movimiento. Uno de los sistemas más prometedores son lospolipirroles que permiten doblar un polímero sólido en una dirección u otra dependiendo de la corriente eléctrica aplicada.
Los rotoxanos se basan en el mecanismo de los sarcómeros del músculo, y el ciclo central no permite que la cadena en forma de mancuerna se deslice completamente fuera del sistema. Sin embargo un método químico interesante consiste en el intercambio de centros metálicos en uncatenano. Para esto es importante que los ciclos tengan varios átomos donadores. Es posible intercambiar un ion metálico con un número de coordinación por otro con mayor número de coordinación (por ejemplo Cu(I) y Zn(II)). Esto produce un movimiento de estiramiento y contracción.
La promesa de esta tecnología se ha manifestado en la industria de la computación. La naturaleza móvil tanto de los...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.