Cultura Como Politica

INSTITUTO TECNICO DE SOLEDAD ATLANTICO

MATERIALES DE INGENERIA

TEMA: NANOTECNOLOGIA

INTEGRANTES:

LUCIANO ARIZA

CARMEN CORONADO

DIANA LEON

AURA NIÑO

SILVIA PATIÑO

ANDREA RAMOS

GERALDIN ROJAS

PROFESOR: ENRIQUE ORTIZ

COLEGIO DISTRITAL DE BARRANQUILLA GABRIEL GARCIA MARQUEZ

Barranquilla-Atlántico

Año 2012

OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES

- Estudiar todos los temas referentes a la nanotecnología

- Importancia de esta en la industria

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Profundizar en la historia de la nanotecnología

- Identificar cuáles son los riesgos y beneficios de la nanotecnología

- Describir cada una de las principales herramientas de la nanotecnología

INTRODUCCION

El siguiente trabajo tiene como objetivo comprender la importancia de la nanotecnología, no solo en la industria, sino también en la contribución que esta nos brinda en el desarrollo de la sociedad. Por tanto es necesario estudiar su historia y la evolución que esta ha tenido.

Posteriormente investigaremos los materiales más importantes para esta rama de la ciencia. Y por último analizaremos los riesgos que esta puede proporcionar.

NANOCIENCIA

Es el estudio de átomos, moléculas y objetos cuyo tamaño se mide a escala

Nanométrica (de 1 a 100 nanómetros).

NANOTECNOLOGIA

Podemos encontrar muchas definiciones de la palabra nanotecnología, dependiendo el ámbito en que se aplique.

En general esta es una ciencia aplicada que se desarrolla a nivel de átomos y moléculas, por tanto podemos considerarla como una tecnología, para diseñar materiales, maquinas, y estructuras en magnitudes que se miden en nanómetros (1 nanómetro = 0,000000001 metros). Un nano material tiene propiedades morfológicas más pequeñas que una décima de un micrómetro en, al menos una dimensión. La química, la biología y la física son algunos de los campos de aplicación de la nanotecnología, que aparece como una esperanza para la solución de diversos problemas.

Estas moléculas, a pesar de ser diminutas, son de gran beneficio en muchos ámbitos, uno de ellos es en los procesos de la vida, ya que uno de los primeros pasos en el desarrollo de esta tecnología fue la comprensión del ADN como un actor clave en la regulación de los procesos del organismo.

La nanotecnología y la nanociencia, ha traído grandes beneficios al sector industrial. Estas nuevas herramientas para la investigación, la innovación y el desarrollo de nuevas tecnologías a partir del control de la estructura fundamental y el comportamiento de la materia a nivel atómico ha generado propiedades y usos, como: la inclusión de mono partículas para reforzar materiales, la mejora de materiales diseñados para trabajar en condiciones extremas, la investigación para detectar y neutralizar la presencia de microorganismos o compuestos químicos adversos.

La nanotecnología tiene tres objetivos fundamentales, los cuales son:

1. Colocar cada átomo en el lugar adecuado.

2. Conseguir que casi cualquier estructura sea consistente con las leyes de la física y la química que podemos especificar y describir a nivel atómico.

3. Lograr que los costes de fabricación no excedan, ampliamente, el coste de las materias primeras y la energía empleadas en el proceso.

NANOMATERIALES

Existen diversos nanos materiales, sin embargo se distingue el nanotubo de carbón, como la fibra más fuerte, aun de 10 a 100 veces más que el acero por peso, además posee propiedades eléctricas conductivas importantes. A nivel agregado, se forman nanopartículas, como unidades más grandes que los átomos y las moléculas, con características propias. Se distinguen las metálicas y las cerámicas.

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).

Los nanopolímeros. Una de sus aplicaciones es el nanorecubrimiento de materiales con la finalidad de proteger y/o limpiar superficies y con esto conservar las propiedades de los materiales ante las inclemencias del tiempo, suciedad, microorganismos, etc... Los nanopolímeros tienen aplicaciones en una gran cantidad de industrias, como la alimentaria en la que es imprescindible mantener una adecuada higiene, industria del aseo, limpieza de vidrios (automóviles, edificios, etc...), limpieza de superficies de concreto, cemento, granito aplicable a pisos techos, murallas, también son aplicables en acero inoxidable en donde protegen contra la corrosión. El mecanismo por el cual los nanopolimeros confieren esta nanoprotección, es el mismo que esta implicito en el efecto loto, que consiste en la protección natural que posee la superfice de la flor de loto de tal forma que repele cualquier tipo de sustancia que entre en contacto con ella, como el agua, aceites, miel etc... Esto gracias a superficies súper hidrofobias que están estructuradas a escala nanotecnológica.

Nanopartículas. Se trata de partículas muy pequeñas con cuando menos una dimensión menor de los 100 nm. Las nanopartículas de silicato y las metálicas, se usan en los nanocompuestos poliméricos.

Materiales nanoporosos. Principalmente de sílica y alúmina. Usados, por

Ejemplo, para captura de elementos nocivos.

Nanocapas. Se trata de recubrimientos con espesores de nanoescala. Son

Usados en barnices, lubricantes o para endurecer compuestos frágiles o

Como protección ante la corrosión.

Nanoestructuras biológicas. Materiales biomiméticos a escala

Nanométrica. Como polímeros usados como base para el crecimiento de la

Piel. O gomas antimicrobianas.

Nanodiamantes. El diamante, el material natural más duro y resistente, se espera que con el uso de la nanotecnología amplíe y mejore sus aplicaciones. Así los nanodiamantes podrían conducir a la detención de contaminantes bacterianos en agua y alimentos; y a producir nanodispositivos electrónicos, que como en el caso de los nanotubos del carbón que están siendo desarrollando y estudiados, presenten mayores ventajas que los actuales en silicio. Es decir, será posible hacer diamantes o las películas de diamante en diferentes formas y tamaños, así como también mejorar su costo. La nanotecnología ha permitido sintetizar películas de nanodiamantes con las características físicas, químicas y biológicas mejoradas para ser aplicado en áreas tecnológicas muy diferentes.9-12 Estos nanodiamantes crecidos en diversos substratos tienen una capacidad particular para el estudio electroquímico ofreciendo alta sensibilidad, buena precisión y alta estabilidad en comparación con otros materiales como el carbón vítreo y el platino.

Además de las características naturales del diamante, tales como alta conductividad térmica, alta dureza e inercia química también presenta un amplio intervalo de potencial electroquímico en medios acuosos y no acuosos, capacitancia muy baja y estabilidad electroquímica extrema. Por otra parte, se desarrollan nuevas superficies que permiten el fijar compuestos como proteínas o moléculas más simples que permitirán obtener mayor afinidad a líquidos específicos para su estudio mejorando las propiedades biológicas de dichos materiales. Mientras que todas estas características promueven nuevas aplicaciones en campos como el electroanálisis, otras incluyen el uso de estas películas en la fabricación de los revestimientos duros que poseen coeficiente friccional bajo y características excelentes de desgaste,13 dispositivos emisores de electrones11 y cubiertas resistentes a altos impactos.14, 15 La nanocristalinidad de estas películas es el resultado de un nuevo tipo de crecimiento y mecanismos de nucleación, dando por resultado un nivel de nucleación alrededor de 1,010 cm-2s-1; gracias al uso de diversas técnicas de deposición, por ejemplo, del plasma asistido por microondas, descarga a baja presión, plasma inducido por láser, filamento caliente y otras técnicas.6 Típicamente, la mezcla gaseosa usada para la sintésis del diamante microcristalino o nanocristalinos es formada de hidrógeno y metano.1, 2 Sin embargo, en el logro de nano-películas, se han utilizado otras composiciones formadas de argón, hidrógeno y metano16, 17 o de helio, hidrógeno y metano;9, 10 obteniendo nanodiamantes con características específicas y con nuevas propiedades; como una mayor conductividad eléctrica, conductividad térmica y mayor área superficial potencialmente utilizable.

Nanotubos. Son estructuras tubulares con diámetro manométrico. Aunque pueden ser de distinto material, los más conocidos son los de silicio y principalmente, los de carbono. Son tipo canuto o de tubos concéntricos (o multicapa). Algunos están cerrados por media esfera de fulereno (o fullereno), una forma estable del carbono, del nivel siguiente al del diamante y el grafito.

Nanotubos de carbono.

Los nanotubos de carbono se consideran una gran promesa debido a sus propiedades mecánicas excepcionalmente fuertes, su habilidad para transportar de modo eficaz altas densidades de corriente eléctrica, y otras propiedades eléctricas

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