Nano Particulas

El ININ hoy

Las NANOPARTÍCULAS:

pequeñas estructuras con gran potencial
¿Por qué el interés en estos materiales? ¿Qué aplicaciones tienen?

Por Claudia E. Gutiérrez Wing
(cgw@nuclear.inin.mx)

Mucho se ha escuchado de términos como
nanociencia,
nanotecnología,
nanomateriales,
nanoestructuras,
nanopartículas, y esto se debe a que, sin
duda, una de las áreas prioritarias en eldesarrollo científico y tecnológico actual esta
enfocada a la Nanotecnología, junto con la
biotecnología y la tecnología en información. Nanociencia y Nanotecnología, ciencia básica y ciencia aplicada respectivamente, tienen su fundamento en el estudio de
los fenómenos ocurridos en la nanoescala
y en los llamados nanomateriales, constituyendo un nuevo dominio científico que
ha surgido para eldiseño, fabricación y aplicación
de
nanoestructuras
o
nanomateriales, logrando el entendimiento fundamental de la relación entre las propiedades o fenómenos físicos y químicos y
las dimensiones de los materiales1.
Nanomateriales y nanopartículas
Los nanomateriales son una nueva clase
de materiales (sean cerámicos, metales,
semiconductores, polímeros, o bien, una
combinación de estos), endonde por lo
menos una de sus dimensiones se encuen2 4 Contacto

Nuclear

tra entre 1 y 100 nm. Estos representan una
transición entre moléculas y átomos, y un
material con dimensiones de sólido
volumétrico (bulk). Mientras que un material en el orden micrométrico aún presenta
propiedades similares a las de un sólido
volumétrico (bulk), en los nanomateriales,
debido su tamaño reducido aunos cuantos
nanometros, se modifican sus propiedades
que finalmente difieren del mismo material
con dimensiones de sólido volumétrico, de
las moléculas y los átomos. De acuerdo al
número de dimensiones que se encuentren en el régimen nanométrico, los
nanomateriales se pueden clasificar en cuatro tipos, como se observa en la figura 1: a)
Materiales de dimensión cero: las tres dimensionesse ubican en el régimen
nanométrico, a esta corresponden las
nanopartículas; b) de una dimensión, teniendo una longitud variable, conservan una sola
dimensión en el régimen de nanómetros,
como es el caso de nanoalambres y
nanotubos; c) de dos dimensiones, con áreas
de tamaño indefinido, mantienen su espesor en el orden de 1 a 100 nm, como en el
caso de películas delgadas, finalmente d)
detres dimensiones, en a que los sólidos
tridimensionales están formados por unidades nanométricas.

Las nanopartículas específicamente, han
existido en el planeta por siglos, algunos
ejemplos son las partículas de humo y las
nanopartículas dentro de bacterias. Más
adelante, en algunas civilizaciones antiguas
ya se utilizaban, aprovechando sus propiedades ópticas y medicinales.

muestra enexhibición en el Museo Británico y tiene una característica muy interesante: su color es verde si la luz con la que
se observa es reflejada, y cambia a rojo si
la luz es transmitida a través de él (figura
2). Análisis de este vaso muestran que esta
compuesto de una matriz de vidrio que
contiene una pequeña cantidad de
nanopartículas metálicas ( de~70 nm) de
oro y plata en una relaciónmolar aproximada de 14:1, y estas son las responsables
de este fenómeno óptico4.

Las nanopartículas metálicas en particular,
poseen propiedades interesantes con aplicaciones en diversas áreas tecnológicas.
Respecto a sus primeros usos puede citarse el caso de la cultura egipcia, que empleaba nanopartículas de oro como coloides
medicinales para conservar la juventud y
mantener buena salud(actualmente se
siguen utilizando para tratamientos de artritis) y la civilización china, además de utilizarla con fines curativos, también las empleaba como colorantes inorgánicos en
porcelanas1. Un caso de gran interés es el
vaso de Lycurgus, creado por los romanos
en el siglo IV DC, que quizás por accidente
contenía nanopartículas. Este vaso aun se

Aun cuando se tenían antecedentes de la...