Nanomateriales

“Nanomateriales”
Estudio de Materiales

¿Que son los nanomateriales?

• Los

nanomateriales son
materiales
con
propiedades
morfológicas
más
pequeñas
que
un
micrómetro en al menos
una dimensión.
• Algunos autores

restringen
tamaño de 1 a 100 nm

su

• En un material nanométrico, el movimiento
de los electrones está muy limitado por las
dimensiones del propio material.

•

Por consiguiente, sise reducen las dimensiones
de un material, se modifican sus propiedades y
en consecuencia se pueden diseñar materiales
con propiedades a la carta.

La Agencia del Medio Ambiente (EPA) de
EUA ha clasificado los nanomateriales
actuales en cuatro tipos:

• Basados en carbón

• Dendrimeros

• Basados en metales

• Compuestos

“Basados en carbón”

• Estos

nanomateriales
están
compuestosmayoritariamente
por
carbono y suelen adoptar
formas
como
esferas
huecas,
elipsoides
o
tubos.

• Fullerenos
• Nanotubos
• Grafeno

“Basados en carbón”

Fullerenos
•

El hallazgo casual del fullereno se
produjo en Montreal en 1967 por el
arquitecto Buckminster Fuller, fueron
nombradas
como
Buckminsterfullerenos
o
más
comunmente como fullerenos

•

Son la tercera forma más estable del
carbono, tras el diamantey el grafito.

Fullerenos

• Propiedades:
•

Los fullerenos no son muy reactivos
debido a la estabilidad de los enlaces
tipo graffito

•

son también muy poco solubles en la
mayoría de disolventes.

•

Las
disoluciones
de
buckminsterfullereno puro tienen un
color púrpura intenso.

•

El fullereno es la única forma alotrópica
del carbono que puede ser disuelta.

•

Los investigadores han podidoaumentar
su reactividad uniendo grupos activos a
las superficies de los fullerenos.

•

El buckminsterfullereno no presenta
"superaromaticidad",
es
decir,
los
electrones de los anillos hexagonales no
pueden deslocalizar en la molécula
entera.

Fullerenos

• Aplicaciones:
•
•
•
•
•

Lubricantes
Superconductores
Imágenes Médicas
Catálisis química
Dispositivos de Grabación

Nanotubos
•

Losnanotubos de carbono son una
forma alotrópica del carbono, como
el diamante, el grafito o los
fullerenos. Su estructura puede
considerarse procedente de una
lámina de grafito enrollada sobre sí
misma. Dependiendo del grado de
enrollamiento y la manera como se
conforma la lámina original, el
resultado puede llevar a nanotubos
de distinto diámetro y geometría
interna.

Nanotubos
• Propiedades:
•
•

Elevadarelación radio/longitud que
permite un mejor control de las
propiedades unidireccionales de los
materiales resultantes;
Electrónicamente pueden comportarse
como metálico, semimetálico o aislante
dependiendo
de
su
diámetro
y
helicidad.

•

Elevada fuerza mecánica. Se ha
comprobado
que
tienen
mayor
resistencia
mecánica
y
mayor
flexibilidad que las fibras de carbono. 

•

Sus propiedades puedenmodificarse
encapsulando metales en su interior
llegándose a obtener nanocables
eléctricos o magnéticos, o bien gases.

Nanotubos

• Aplicaiones

estructurales:
•
•

Ropa.

•

Hormigón: Para incrementar la resistencia a
la tensión.

Chaquetas militares: que sean muy
resistentes y a la vez informen del estado
del individuo que las lleva.

•
•

Polietileno: Para aumentar su elasticidad.

•
•

Volantesde inercia

Equipamiento deportivo: Para aumentar su
fuerza y disminuir su peso.
Puentes

Posibles
Aplicaciones:
Sondas químicas y genéticas.
 
"Hebra de ADN"
Memoria mecánica "RAM no
volátil"
Nanopinzas
Sensores supersensibles
Almacenamiento de hidrógeno y
iones
Materiales de máxima Resistencia
Microscopio de barrido de mayor
resolución.
"Esta aplicación esta lista para
comercializarse"Grafeno
•

En el año 2004 se descubrió el
grafeno. Mejor dicho, se aisló por
primera vez.

•

Del grafito, el mismo de las minas del
lápiz de su mesa, salió casi por
casualidad una fina lámina con la
ayuda de una vulgar cinta aislante.

•

El nombre proviene de grafito + eno.
En realidad, la estructura del grafito
puede considerarse como una pila de
un gran número de láminas de
grafeno superpuestas....