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Nanomate rial

Fecha de Fabricación , síntesis o descubrimi ento

Dimensión

Puntos cuánticos

Fue descubierto por primera vez en una matriz de vidrio y en soluciones coloidales a partir de 1981 por los científicos rusos Aleksey Ekimov y Alexander Efros y luego complementado por Louis E. Brus. El término «pozo cuántico» fue acuñado en 1988.

Entre 2 a 10nm pueden contener hasta 100 a 100.000 átomos.

Son nano cristales compuestos de materiales semiconductores inorgánicos, como carbón y silicón, en el cual se pueden crear y confinar pares de hoyoelectrón. Cuando los puntos cuánticos se exponen a la luz, los pares de hoyo-electrón se excitan y son fluorescentes.

Optoelectrónica, biomedicina, Paneles solares experimentales, sistemas de iluminación.

Nanotubos de carbono

Descubierto por Sumio Iijima en 1991.aunque no se está muy seguro de quien fue el primero en sintetizar el nanotubo ya que antes de 1991 se habían obtenido nanotubos. Fueron descubiertos en 1985 Harold Kroto, Robert Curl y Richard Smalley.

La mayoría de los nanotubos tienen in diámetro cerca de 1 nanómetro aunque pueden ser mucho más largos.

Alta resistencia mecánica, alta flexibilidad, características eléctricas y térmicas.

Sirven para administrar calor terapéutico, fármacos, sensores médicos en puntos precisos para atacar células cancerígenas.

Normalmente tiene un tamaño de 1nm, pero pueden llegar a medir hasta casi 10 nm.

Los fullerenos son estructuras huecas. Se pueden formar en la naturaleza como consecuencia de fuegos o rayos. Físicamente los fullerenos C60 se encuentran en la forma de un polvo amarillo Se deforman, pero regresan a su estado inicial cuando la presión a la que están sometidos dis minuye.

Los investigadores han descubierto varias aplicaciones de los fullerenos, que incluyen aplicaciones médicas, superconductores y fibra óptica.

Es extremadamente duro: 200 veces más resistente que una hipotética lámina de acero del mismo espesor.

Aplicaciones en electrónica: Cables de alta velocidad, Superbaterías eléctricas, Pantallas táctiles flexible, Auricular y altavoces más que profesionales, Cámaras fotográficas mil veces más sensibles.

Fullereno

Grafeno

Se descubrieron durante los años 1930. Philip Russell Wallace calculó por primera vez (en 1949) la estructura electrónica de bandas. La palabra grafeno se adoptó

Que el grafeno tenga el espesor de un átomo (monocapa) significa que es extremadamente fino (estaríamos hablando de 0.00000000001 metros, o bien, 0.0000001 milímetros), de modo que parece

Características

Es muy flexible y elástico.

Aplicaciones

También sirven como antioxidantes, agentes antibacteriales, Foto sensibilizadores en terapia fotodinámica y en gafas de protección.

Aplicación en medicina: Gracias a esto el grafeno podría ser usado para disminuir tumores y prevenir la propagación del cáncer Aplicación en desalinización del

oficialmente en 1994, después de haber sido designada de manera indistinta en el campo de la ciencia de superficies

que solo posee las otras dos dimensiones: la longitud y la anchura, puesto que la tercera, la altura, es tan sumamente pequeña que parece no existir.

Es transparente. Auto enfriamiento (según algunos científicos de la Universidad de Illinois). Conductividad térmica y eléctrica altas. Hace reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo. Sirve de soporte de radiación ionizante. Tiene gran ligereza, como la fibra de carbono, pero más flexible. Menor efecto joule: se calienta menos al conducir los electrones. Para una misma tarea que el silicio, tiene un menor consumo de electricidad. Genera electricidad al ser alcanzado por la luz.

Razón superficie/volumen muy alta que le otorga un buen futuro en el mercado de los supe condensadores. Se puede dopar introduciendo impurezas para cambiar su comportamiento primigenio de manera que, por ejemplo, no repela el agua o que incluso cobre mayor conductividad. Se autorrepara; cuando una lámina de grafeno sufre daño y se quiebra su estructura, se genera un ‘agujero’ que ‘atrae’ átomos de carbono vecinos para así tapar

agua: Está en fase de investigación el uso de una lámina de grafeno con poros de 1,8 nm para sustituir las membranas en el proceso de ósmosis inversa para la desalinización del agua

los huecos. En su forma oxida absorbe residuos radiactivos. Nanoshell

El descubrimiento de la nanocápsula fue realizado por la profesora Naomi J. Halas y su equipo en la Universidad de Rice en 2003

Es un tipo de nano carbono que tiene una forma característica de esfera hueca con un diámetro que varía de 10 a 50 nm

Se considera que la estructura NS está formada por acciones catalíticas de los metales de transición en la carbonización de polímeros orgánicos. Por lo general, la preparación de NS consiste en carbonizar la resina termoendurecible, como la resina de furano, la resina de fenolformaldehído, etc. en presencia de complejos metálicos como ftalocianinas, acetilacetonatos y metalocenos de cobalto, níquel y hierro.

Según el tamaño de nano Shell, las partículas pueden ser diseñadas para absorber o dispersar la luz en gran parte de las regiones visibles e infrarrojas del espectro electromagnético. Estas partículas tienen aplicaciones biomédicas como la detección de inmunoglobulina en la sangre y la terapia térmica para eliminar células dañadas.

Fluoreno

El descubrimiento de los fulerenos fue el producto de una mera casualidad de la ciencia 1991. En los años ochenta, el profesor Harold W. Kroto, de la universidad de Sussex, trabajaba en la síntesis de compuestos de cadenas largas de carbono cuyas terminales eran hidrógeno por un extremo y nitrógeno por el otro; este tipo de compuestos fue detectado en las nubes de gas de la Vía Láctea y en algunas estrellas. Dicho descubrimiento se le atribuyó al grupo de

Las esferas de fulerenos tienen un diámetro aproximado de entre 7 a 15 ångströms; esto quiere decir que desde el punto de vista atómico los fulerenos son enormes, aunque en realidad son relativamente pequeños en comparación con muchas moléculas orgánicas. 1 Å = 1 × 1010 m = 0,1nm

Forma cristales blancos que exhiben un olor aromático característico similar al del naftaleno. Es combustible. Tiene una fluorescencia violeta. Para propósitos comerciales es obtenido a partir del alquitrán de hulla Es insoluble en agua y soluble en benceno  y éter etílico.

El fluoreno se utiliza para hacer tintes, plásticos y pesticidas, se utiliza en el campo de las células solares y ha permitido crear plásticos conductores de electricidad.

Las dimensiones varias según la fuente de la celulosa, la

Es ligera, fuerte y rígida, y con un alto coeficiente de resistencia respecto a su peso (es ocho

Se han usado para fabricar dispositivos anti falsificación tintas para imprimir, materiales iridiscentes, etc.

Nanocelulosa

Películas delgadas

Nanoporos

Nanofibras

investigadores Turbak, Snyder y Sandberg que trabajaban en Whipanny, New Jersey para 'ITT Rayonier Labs' en los años 1950. 1966

longitud va de 10 a 200nm y el ancho es de 3 a 50 nanometros.

En 1953 se inventó el contador Coulter para la contabilización y medición del tamaño de partículas a micro escala dispersas en electrolitos, Coulter encontró una manera de extender este principio a un nivel molecular con la introducción de los nanoporos  Después de 1996 fue cuando en el Instituto de Tecnología de Georgia fueron desarrolladas las nanofibras por un equipo al mando de Zhong Lin Wang.

entre 1 y 100 nm

Estas películas poseen un espesor que  van en un intervalo de 1-100 nm en escala nanométrica

Es una fibra poliméric a con diámetro inferior a 500 nanómetros.

veces más resistente que el acero inoxidable). Es estable en cuanto a los cambios de temperatura. Tiene propiedades ópticas interesantes (es transparente). Se dilata poco con el calor. Las películas delgadas cerámicas son las más usadas. La relativa dureza y pasividad química de los materiales cerámicos hacen de este tipo de recubrimientos de interés para la protección de substratos contra la corrosión, la oxidación y el desgaste. Particularmente, el uso de estos recubrimientos en herramientas de corte puede extender la vida útil de estos utensilios varios órdenes de magnitud. Existen Nanoporos en proteínas, Nanoporos de estado sólido como nano poros cilíndricos, nano poros cónicos, tienen ventajas tales como su robustez mecánica, diámetro ajustable y estabilidad en diferentes ambientes físicos y químicos, los cónicos presentan propiedades únicas tales como un mejor transporte, menor resistencia, mejoras como sensor y una corriente iónica mayor a los cilíndricos. La fibra tiene un efecto piezoeléctrico, un efecto importante que convierte energía mecánica en electricidad. Flexibilidad Tenacidad Resistencia a la tracción Son hidrofóbicos Efecto anti microbiano Barrera termica Control de electricidad estática Transpirabilidad, propia para tejidos inteligentes Buena solides de colores Antillamas

Los materiales en forma de películas delgadas se han utilizado ampliamente en conductividad o aislamiento de circuitos electrónicos, en dispositivos electrónicos, fotovoltaicos, recubrimientos ópticos de variadas áreas, en micro y recientemente en nano-electrónica

En el mundo de la biología se aplica para secuenciar el ADN ósea detectar el ADN y para Sensores.

La baja densidad y elevado volumen de los poros hacen a estos materiales apropiados para dispositivos biomédicos como el sistema de liberación controlada de fármacos o la obtención de cosméticos.   También para principios activos e ingeniería de tejidos; prendas de vestir, implementos de limpieza y hasta productos industriales de catálisis, filtrados, barrera y aislamiento, pilas, transistores, óptica , tecnología de la información y del sector espacial. Cerámicas nano-estructuradas, 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. Grafano

En enero del 2009, en la Universidad de Manchester

2 nanometros

Es un aislante Son flexibles, livianos y resistentes Estructura monocapa similar al grafeno

Fabricación de microchips o transistores, chalecos antibalas, cascos y demás elementos deportivos. Desarrollo de computadoras y envases de alimentos.

Dedímedros

1988

1.5 – 13 nanómetros

Macromolecula tridimensional de construcción arborescente.

Actúa como agente activador de superficies.

Problemática El cuerpo humano sufre diversos problemas por el uso de la quimioterapia para combatir el cáncer. El alto consumo de energía por medio de combustibles fósiles.

Impacto de los cambio climáticos en la salud de las personas.

Enunciado “…Deberíamos empezar a aprender a construir no siempre desde arriba hacia abajo sino lo contrario…”

Nanomaterial Nanoshell

Puntos Cuánticos.

Nanofibras

Beneficio Detectar las células cancerígenas sin sufrir un daño mayor en el resto del Organismo. Ayuda a tener más eficacia en el tratamiento. Bajo o nulo impacto medioambiental. Aprovechamiento de energía solar de forma limpia. Fabricación, procesado y mantenimiento más económico que los paneles fotovoltaicos. Alta estabilidad térmica. Vestuario que Informar con anticipación si hay alguna señal de que nos vamos a enfermar. Filtren el material particulado de la contaminación atmosférica o que, en extremos climáticos, nos generen condiciones de confort. Repele el agua y el polvo. Mayor durabilidad.

Punto de vista de Harold Kroto

Punto de vista personal

“¡Y sabemos que es posible, porque justamente nosotros somos así! Cuando alguien habla acerca de nanotecnología sin acabar de entender el concepto, muchas veces piensa en cosas muy pequeñas, partículas diminutas, y luego empieza a pensar en los peligros que entrañan dichas partículas minúsculas. Sin embargo, si reflexionamos sobre la propia vida, la vida es un ensamblaje átomo a átomo, molécula a molécula, de células, que a su vez luego se organizan en un organismo complejo. Si queremos saber cuáles son las posibilidades para el futuro, la vida y la biología molecular nos demuestran lo complejo que puede ser un sistema construido desde una perspectiva ascendente: de abajo arriba.”

El poder construís de abajo hacia arriba, desde los nano, átomo a átomo, molécula a molécula o partícula a partícula es algo muy fascinante tanto como complejo, todos nos imaginamos como podría ser un mundo donde se pueda hacer cosas como cambiar el color o sabor de las cosas modificando o adicionando elementos a su estructura, poder construir materiales más resistentes y muchas más cosas pero hay que tener en cuenta también que solo el poder pensar como es el mundo tan pequeño es difícil su funcionamiento no es regido por la física mecánica si no la física cuántica donde todo funciona de forma diferente, por tanto se necesita de un conocimiento más detallado de su comportamiento y es en el momento un mundo para explorar, se necesita de tecnología para poder

“…Gracias a las propiedades de resistencia a la tracción de los nanotubos, tenemos la posibilidad de revolucionar la ingeniería civil…”

“…Nos enfrentamos a problemas acuciantes de sostenibilidad, de supervivencia, e intentamos forjar una sociedad que dependa menos del petróleo. Son nuestras verdaderas batallas y la nanotecnología, al parecer, puede ayudarnos en este sentido…”

“Imagínate por un momento una caja de pajitas de papel. Una sola pajita se puede doblar muy fácilmente, pero si tomamos la caja de pajitas de papel y le ponemos un pegamento muy débil a cada una para pegarlas con cuidado entre sí, y miramos al final del envase, veremos que quedan todas las pajitas empaquetadas formando un patrón hexagonal y que todas ellas tienen un diseño precioso en los extremos. Si las pegamos, podemos obtener un conjunto de pajitas (tal vez un centenar) con una fuerza increíble, así que a partir de papel, de pajitas individuales, se puede fabricar algo muy sólido. Y resulta que se puede hacer algo parecido con los nanotubos, hay quien lo ha hecho con unos 30, 40, 50 y 100, solamente eso, algo muy cortito. Pero no hay ningún motivo teórico por el que no se pueda hacer lo mismo de un metro de longitud, o de varios metros. Y llegar a juntar diez elevado a quince, ¿de acuerdo? Es decir, mil millones de millones. Si lo lográramos, entonces podríamos crear un material que probablemente tendría las propiedades más extremas de fuerza que se pueden conseguir a la temperatura ambiente que necesitamos, Probablemente podríamos construir puentes tan resistentes que no se vinieran abajo en caso de terremoto, o aviones tan ligeros y potentes que, incluso si fallaran los motores, seguirían planeando durante distancias larguísimas. Por tanto, la posibilidad está ahí, el problema es que no sabemos cómo unir mil millones de millones de ellos. Solamente podemos unir un centenar a la vez, lo que supone unos pocos micrones, mucho menos que un milímetro, por ahora. Sin embargo, no hay ningún motivo teórico que nos impida lograrlo en el futuro.” “Creo que otro aspecto mucho más peligroso para la humanidad es la estupidez de los políticos, que han creado 28.000 armas nucleares. ¡Es la misma estupidez que hace que tengamos un Ministerio de Defensa que firma contratos para utilizar la ciencia y la tecnología para fabricar más armas peligrosas! ¡Por ejemplo, la estupidez del napalm! Muchísimas personas mueren por las decisiones de los políticos, que no resuelven los problemas sociales sentándose a debatirlos alrededor de una mesa, sino mandando a

manipular estos átomos, moléculas, no es imposible está en proceso en evolución pero seguro se llegara a unos resultados cada vez mejores. Los materiales más resistentes serian uno de tantas posibilidades de la nanotecnología, pero hay que seguir investigando y evolucionando, paso a paso se va descubriendo mejores métodos y se va haciendo realidad cosas que creíamos imposibles.

Estamos en la búsqueda de mejorar la tecnología y nuestro mundo constante mente y comparado con los siglos pasados hemos mejorado demasiado, nuestro mundo ha cambiado, la tecnología, la medicina etc han evolucionado y seguirán evolucionando hasta tal punto de no depender de combustibles fósiles o atentar contra la naturaleza, explotar recursos sino contar con métodos menos perjudiciales para nuestro planeta y nuestra vida, para que esto se puede lograr es mejor invertir tiempo y dinero en investigaciones y

jóvenes a matarse unos a otros con armas cada vez más eficaces. Hay que darle la espalda a eso. ¡Sí! Nos enfrentamos a problemas acuciantes de sostenibilidad, de supervivencia, e intentamos forjar una sociedad que dependa menos del petróleo. Son nuestras verdaderas batallas y la nanotecnología, al parecer, puede ayudarnos en este sentido.”

avances tecnológicos , no en armas o en dañarnos de algún modo.