Nanomateriales


Instituto Tecnológico de Durango

Ing. Mecánica


Ing. Materiales no metálicos.

“NANOMATERIALES”

Alumno: Arámbula Rangel Jaime Arodi
No. Control: 13041143

Profesor: Ing. Miguel Ángel Cervantes Mata
Entrega: 11/12/14
Introducción.
La nanotecnología consiste en el diseño y la producción de objetos o estructuras muy pequeñas, inferiores a 100 nanómetros (100 millonésimas demilímetro). Los nanomateriales son uno de los productos principales de las nanotecnologías, como partículas, tubos o fibras a nanoescala. Las nanopartículas generalmente se definen por ser menores de 100 nanómetros en al menos una dimensión.
A medida que la nanotecnología avanza, se van encontrando aplicaciones para los nanomateriales en el cuidado de la salud, la electrónica, los cosméticos, lostextiles, la informática y la protección medioambiental.
Las propiedades de los nanomateriales no están siempre bien identificadas y requieren una valoración de los riesgos de posibles exposiciones que surjan durante su fabricación y uso.
La descripción de un nanomaterial debe incluir el tamaño medio de sus partículas, teniendo en cuenta la agrupación y el tamaño de las partículas individuales y unadescripción de la distribución por tamaño de las partículas (el rango de las partículas presentes en la preparación, desde la más pequeña a la mayor).
Las valoraciones detalladas pueden incluir la siguiente información:
1. Propiedades físicas:
Tamaño, forma, superficie específica y proporción entre anchura y altura
Si se adhieren unas a otras
Distribución según el tamañoLisura o rugosidad de su superficie
Estructura, incluida la estructura de cristal y cualquier defecto de cristal
Su capacidad para disolverse
2. Propiedades químicas:
Estructura molecular
Composición, incluida su pureza y cualquier aditivo o impureza conocidos
Si se encuentran en estado sólido, líquido o gas
Química de superficie
Atracción de moléculas de agua y deaceites o grasas
Existen diversas técnicas para rastrear nanopartículas y se están desarrollando otras nuevas. También se están desarrollando métodos realistas de preparación de nanomateriales para probar sus posibles efectos en sistemas biológicos.

Desarrollo.
Los tipos de nanomateriales que se tienen registrados actualmente son:
Nanocompuestos.
Nanopartículas.
Nanotubos.
Superficiesnanomoduladas.
Materiales nanoporosos.
Nanocapas.
Nanoestructuras biológicas.
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). Losnanopolímeros son usados para relleno de grietas en estructuras afectas por sismos, por ejemplo.
Un nanocompuesto polimérico es un material caracterizado por la dispersión homogénea de partículas de relleno de dimensiones nanométricas en el interior de una matriz polimérica. Como relleno se usan por lo general nanopartículas de silicato y metálicas.
En los polímeros compuestos de tipoconvencional (es decir, a los cuales se ha agregado un componente inorgánico no nanoestructurado, por ejemplo los plásticos reforzados con fibra de vidrio) hay una separación neta a nivel macroscópico entre las fases orgánica e inorgánica, lo que representa una limitación al mejoramiento de los materiales poliméricos; la ventaja de los nanocompuestos polímero/filosilicato es que permiten superar dicholímite, mejorando las características mecánicas y térmicas y la permeabilidad del mismo polímero, con el agregado de cantidades mínimas (del orden del 5%) de silicatos. Es importante subrayar que tales mejoras no van en detrimento del color, de la procesabilidad ni de la densidad aparente.
Este tipo de materiales están teniendo amplia aplicación, sobre todo en el campo de los envases para alimentos,...