Nanomateriales

Nanomateriales

La Nanotecnología es la ciencia que maneja elementos microscópicos para crear nuevas estructuras.

El concepto inicial de la investigación de materiales y sistemas biológicos a nanoescala, data de hace más de 50 años, cuando Richard Feynman, presenta una lectura en 1959 en la reunión anual de la Sociedad Americana de Física en el Instituto Tecnológico de California.

Esta lectura, titulada “There`s plenty of room at the bottom“,es considerada la primera mirada al mundo de los materiales, especies y estructuras a nivel nanoescalar.

Sin embargo, sus palabras no tuvieron demasiada trascendencia hasta comienzos de los 80, cuando Eric Drexler, insinuó la posibilidad de crear sistemas de ingeniería a nivel molecular. En 1986 lo publicó en un libro con el título de “Los motores de la creación” considerado como un clásico de este nuevo mundo.

¿Qué son?

Hoy en día, los materiales creados a esta escala, denominados de forma general, nanomateriales, suponen una gran novedad respecto a los materiales tradicionales, no solo en cuanto a su tamaño, sino principalmente por sus características.

Si reducimos las dimensiones de un material, modificaremos sus propiedades y en consecuencia podremos diseñar materiales con propiedades a la carta.

Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que un micrómetro en al menos una dimensión.[1] A pesar del hecho de que no hay consenso sobre el tamaño mínimo o máximo de un nanomaterial, algunos autores restringen su tamaño de 1 a 100 nm, una definición lógica situaría la nanoescala entre la microescala (1 micrómetro) y la escala atómica/molecular (alrededor de 0.2 nanómetros).

La unidad de medida utilizada en esta especialidad es el nanómetro, equivalente a la milmillonésima parte del metro.* Tomado del término griego para ‘enano’ que significa la milmillonésima parte.

Para que se haga una idea de esta medida, la página que está en sus manos tiene 100.000 nanómetros de grosor, y un cabello, 80.000. Los glóbulos rojos miden 2.500 nanómetros de diámetro. La longitud de las bacterias es de 1.000 nanómetros, y la de los virus, de 100. El diámetro del ADN es de 2,5 nanómetros.

Por increíble que parezca, los componentes de estas complejas nanoestructuras no serán mayores de 100 nanómetros, es decir, veinticinco veces menores que el diámetro de un glóbulo rojo.

La nanotecnología puede ser imaginada como la extensión de las disciplinas tradicionales hacia la consideración explícita de las mencionadas propiedades. Además, las disciplinas tradicionales pueden ser reinterpretadas como aplicaciones específicas de nanotecnología. Esta reciprocidad dinámica de ideas y conceptos contribuye a la comprensión moderna del campo. Ampliamente hablando, la nanotecnología es la síntesis y aplicación de ideas provenientes de la ciencia y la ingeniería hacia la comprensión y producción de materiales y dispositivos novedosos.

Los materiales reducidos a la nanoescala pueden súbitamente mostrar propiedades muy diferentes a las que exhiben en una macroescala, posibilitando aplicaciones únicas. Por ejemplo, sustancias opacas se vuelven transparentes (cobre); materiales inertes se transforman en catalizadores (platino); materiales estables se transforman en combustibles (aluminio); sólidos se vuelven líquidos a temperatura ambiente (oro); aislantes se vuelven conductores (silicona). Materiales como el oro, que es químicamente inerte en escalas normales, pueden servir como catalizadores a nanoescalas. Mucha de la fascinación que produce la nanotecnología proviene de estos peculiares fenómenos cuánticos y de superficie que la materia exhibe en nanoescala.

Los nanomateriales pueden ser subdivididos en nanopartículas, nanocapas y nanocompuestos.

Un reciente informe de Small Times predice

...