Nanomateriales

¿Qué son los nanomateriales?
Son materiales con al menos una dimensión de tamaño inferior a una décima de micra y una superficie muy grande con relación a su volumen, lo que representa una mayor reactividad para su aplicación en campos tan importantes como la adsorción y la catálisis. Pueden modificar numerosas propiedades (magnéticas, ópticas y térmicas) respecto a los materiales a escalamicro o macroscópica.

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. Los más relevantes son nanopartículas, materiales nanoestructurados, materiales nanoporosos, nanopolvos, nanofibras, fullerenos,nanotubos de carbono, nanohilos, dendrímeros, láminasdelgadas y puntos cuánticos.
Su principal ventaja es que pueden dar lugar a tecnologías que sustituyen a otras ya existentes con costos muy inferiores, tanto de materias primas como de producción.
Entre los nanomateriales también son muy importantes los nanominerales, sobre todo las nanoarcillas, empleadas para reforzar numerosos plásticos; los óxidos metálicos, con innumerables aplicacionestécnicas; 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.
Identificación de nanomateriales
* Materiales Nanoestructurados
Una fracción de material comúnmente posee en su interiormoléculas organizadas en granos de dimensiones por lo general de micrómetros y milímetros de diámetro, estos granos están constituidos habitualmente con poblaciones de miles de millones de átomos. Una misma fracción de material nanoestructurado, posee poblaciones granulares inferiores a un par de miles de átomos y en donde los granos moleculares alcanzan un tamaño máximo de 100 nanómetros de diámetro.Entonces, los materiales nanoestructurados poseen el 0.001 por ciento de átomos en comparación con un material común de igual volumen, además los granos nanoestructurados son entre mil y cien veces más pequeños que los del material original. Todo esto conlleva a una mayor ligereza de peso y ahorro de materia, además de las nuevas características que adquieren y que potencian enormemente elmaterial.
* Aplicaciones
Cerámicas nanoestructuradas, imanes permanentes de alta temperatura para motores de aviones; materiales ferromagnéticos, almacenamiento de información, refrigeración; catalizadores basados en hidrógeno; materiales para almacenamiento de hidrógeno; sensores y actuadores.
* Nanopartículas y Nanopolvos
Las Nanopartículas tienen unidades más grandes que las de losátomos y las moléculas, cuando menos una dimensión menos de los 100nm, obviamente estas nanoparticulas son creadas artificialmente en los laboratorios. Además otra de sus particularidades es que poseen características propias, es decir que no obedecen a la química cuántica, ni a las leyes de la física clásica.
En la actualidad el estudio de las nanopartículas es un área deintensa investigación científica, debido a una extensa variedad de potenciales aplicaciones. Entre los campos mas prometedores están los campos biomédicos, electrónicos y ópticos. Aunque por lo general las nanoparticulas están sirviendo para el perfeccionamiento e innovación de materiales ya existentes, existen también en el campo de la biomedicina nanoparticulas que han demostrado ser capaces de eliminar tumores y además de queéstas son biodegradables y orgánicas.

Figura 1. Nanopartículas.
* Aplicaciones.
En la Biomedicina, sirve para la liberación de fármacos, tratamientos contra el cáncer. En la Ingeniería como sensores químicos, vidrios autolimpiables, tintas magnéticas y conductoras. Para el tratamiento de aguas con procesos fotocatalíticos, sirve para recubrimientos textiles repelentes...