Nanomateriales

Nanomateriales

Nanociencia y nanotecnología
En término de unidades, el nivel micro está referido a una millonésima. El nano a una mil millonésima. El meso a una milésima. El macro a un metro. El nivel de sistema a un kilómetro. La referencia es a la longitud en vez de otras propiedades, como de volumen o masa

Escala física

Nanociencia
• Es el estudio de átomos, moléculas y objetoscuyo tamaño se mide a escala nanométrica (de 1 a 100 nanómetros).

Nanotecnología
• Se le entiende como el análisis, síntesis, diseño, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas a través del control de la materia a nanoescala, así como el aprovechamiento de fenómenos y propiedades de la materia a ese nivel.

Tipos de nanomateriales
• • • • • • • • • Materiales cerámicos.Nuevos materiales metálicos. Polímeros avanzados. Materiales magnéticos. Nanomateriales. Biomateriales. Materiales para los laser. Energía y movimiento. La radiación sincotrónica.

Conceptos adicionales y usos
• La nanociencia y la nanotecnología son nuevas herramientas para la investigación, la innovación y el desarrollo a partir del control de la estructura fundamental y el comportamientode la materia a nivel atómico. Se utiliza para generar nuevas propiedades y usos, como: la inclusión de nanopartículas para reforzar materiales, la mejora de propiedades de materiales diseñados para trabajar en condiciones extremas, la investigación para detectar y neutralizar la presencia de microorganismos o compuestos químicos adversos.

Identificación de nanomateriales

Nanocompuestos.• Se trata de materiales creados introduciendo, en bajo porcentaje, nanopartículas en un material base llamado matriz. Con el resultado se obtiene materiales con propiedades distintas a las de los materiales constituyentes. Por ejemplo en propiedades mecánicas (como la rigidez y la resistencia). Los nanopolímeros son usados para relleno de grietas en estructuras afectas por sismosNanopartículas.
• Se trata de partículas muy pequeñas con cuando menos una dimensión menor de los 100 nm. Las nanopartículas de silicato y las metálicas, se usan en los nanocompuestos poliméricos.

Nanotubos.
• Son estructuras tubulares con diámetro nanométrico. Aunque pueden ser de distinto material, los más conocidos son los de silicio y principalmente, los de carbono. Son tipo canuto o de tubosconcéntricos (o multicapa). Algunos están cerrados por media esfera de fulereno (o fullereno), una forma estable del carbono, del nivel siguiente al del diamante y el grafito.

Superficies nanomoduladas.

Materiales nanoporosos.
• Principalmente de sílica y alúmina. Usados, por ejemplo, para captura de elementos nocivos.

Nanocapas.
• Se trata de recubrimientos con espesores de nanoescala.Son usados en barnices, lubricantes o para endurecer compuestos frágiles o como protección ante la corrosión.

Nanoestructuras biológicas.
• Materiales biomiméticos a escala nanométrica. Como polímeros usados como base para el crecimiento de la piel. O gomas antimicrobianas.

Aplicaciones y preocupaciones en relación con el medio ambiente
• El uso cada vez mayor de la nanotecnología ylos nanomateriales es recibido con beneplácito y también con preocupación en relación con el medio ambiente.

Aplicaciones útiles en el medio ambiente
• Membranas mejoradas en porosidad, morfología y superficie para el tratamiento de agua. • Nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 y nanotubos de carbono actuando con contaminantes (orgánicos e inorgánicos) en agua con fines de adsorción yagregación. • Muro biológicamente activo de nanotubos de carbón. • Uso de dióxido de titanio en la purificación de agua y aire. • Empleo de hierro a nanoescala para adsorción y destrucción de contaminantes orgánicos en agua. • Uso de naotubos de carbón para remover plomo en agua, y ensayos respecto a otros metales.

Diversas preocupaciones
• Toxicidades de partículas y fibras provenientes de...