Los Nanomateriales

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Introducción

Para poder hablar de los nanomateriales, primero debemos entender el concepto de “nanotecnología” y lo que implica. Una de las mejores definiciones para nanotecnología es: “La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala”, si bien esto suena como algo bastante reciente y actual ya que implica el uso de tecnología diminuta como en las películas de ciencia ficción, el desarrollo de esta rama de la tecnología se produce a partir de las propuestas de Richard Feynman, quien en 1959 propuso fabricar productos a base de reordenamiento de átomos y moléculas, el cual le ganó el premio Nóbel de Física y se le considera como el padre de la nanociencia.

“El Físico escribió un articulo que analizaba a las computadoras trabajando con átomos individuales podrían consumir muy poca energía y conseguir velocidades asombrosas”

Cuando la materia es manipulada a la escala de átomos y moléculas, demuestra propiedades y fenómenos totalmente diferentes, es por eso que la nanotecnología es usada para crear materiales, entre otras cosas, con bajo costo y propiedades únicas.

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Feynman en su despacho del Instituto de Tecnología de California, en 1974

Objetivos

Los objetivos de los nanomateriales, en resumen, son dotar a otros materiales, y debido a que sus propiedades y simetría, hace que sus potenciales aplicaciones en distintos campos sean bastante grande, yendo desde la electrónica, la formación de materiales composites, medicina, etc.

También como estos materiales son tan pequeños, tienen la habilidad de ser trabajados en escalas moleculares, átomo a átomo, permiten crear grandes nanoestructuras con una nueva organización molecular.

Principales Aplicaciones Industriales

Debido a lo explicado anteriormente, la versatilidad de los nanomateriales es inmensa, la aplicación de estos va desde lo que puede ser la purificación de agua y gas, hasta cosméticos, empaques, o hasta fotocatálisis (descontaminación de NOx, SOx, COVs en zonas urbanas)

Citando un trabajo realizado por ingenieros químicos, quienes usaron los nanotubos de carbono con oxido de titanio para aplicarlo a un material cerámico, con el propósito de transferir las propiedades de los MWCNTs (Nanotubos de carbono de pared Múltiple) a este material dar a luz a nuevos materiales compuestos.

“La adición de MWCNTs incluso en pequeñas proporciones mejora la resistencia de choque térmico y reduce las temperaturas de funcionamiento en el material, a causa de la alta conductividad térmica de los MWCNTs”

Lo que sé estudio en este trabajo fue agregar los nanotubos de carbono de pared múltiple al cerámico, convirtiéndolo en material composite, el cual consta de la matriz o fase continua, que es la parte cerámica y la fase discontinua que vendría siendo el nanomaterial.

En otro trabajo, se menciona el uso de los nanomateriales para bioempaques en la industria alimentaria, ya que se cuestiona el uso de polímeros biodegradables por su rendimiento, tratamiento y costo. Se propone el uso de nanobiocompuestos donde la matriz es el biopolímero y el reforzamiento es una plaqueta o partícula. Y para ejemplos de nanomateriales para ese trabajo se menciona, la arcilla, celulosa, nanotubos de carbono.

Tendencias tecnológicas

Las tendencias tecnológicas son la predicción de la utilización de alguna tecnología de acuerdo a las necesidades de las personas, las cuales cambian constantemente y para acompañar estos cambios, emergen innovaciones tecnológicas que facilitan nuestras actividades y conforme estas evolucionen debido a la necesidad, se complementaran con tecnología mas moderna para hacer nuestra vida más segura y sencilla.

Un ejemplo de tendencia tecnológica que ya ha estado unos cuantos años en propuestas y trabajos, es el grafeno.

Aislado por primera vez del grafito; el de los lápices de madera, en el año 2004, fue por una lámina fina que salió por casualidad, la cual tiene un átomo de espesor, al ser atrapada por una cinta aislante.

A partir de su descubrimiento se estableció que, por sus propiedades, era un buen candidato para las pantallas de cristal líquido, celdas fotoeléctricas orgánicas y diodos orgánicos emisores de luz hasta ultracondensadores, capaces de almacenar carga eléctrica mucho mayor que los de los existentes hasta el momento.

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