Clasificación DE LOS Nanomateriales Según LAS Dimensiones PDF

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Clasificación de los materiales según las dimensiones, nanoquimica 1...

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CLASIFICACIÓN DE LOS NANO NANOMATERIALES MATERIALES SEGÚN LAS DIMENSIONES Química

Los químicos usan sus conocimientos de los átomos y

La química es el estudio de la materia y los cambios que

moléculas para explicar el fenómeno observado.

ocurren en ella. Se le considera la ciencia central ya que los conocimientos de química son indispensables para la biología, física, geología, ecología y muchas otras disciplinas, Nanotecnología. Aunque es una ciencia antigua, sus fundamentos modernos se remontan al siglo XIX gracias a los avances tecnológicos. El ideograma chino para el término químico significa

“el

”

estudio del cambio .

En este caso el fenómeno de la generación de un oxido en la superficie de ciertos metales, ocurre en cualquier tipo

Método científico 1.

Observación; Todos los fenómenos que ocurren

2.

Representación:

Una

cantidad

de

representar a un fenómeno. 3.

Interpretación; Del mismo fenómeno.

símbolos

de superficie que tenga la composición de un hierro o de

acero, en este caso al darle la representación se tiene que emplear la simbología, lo que ocurre en el cambio se percibe con la tonalidad que obtienen los hierros después de estar en contacto con el ambiente o agua, el hierro se está

oxidando, después de cierto

condiciones se genera el óxido..

proceso con

ciertas

El poder clasificarlos nos permitirá analizarlos de acuerdo a las propiedades que tenga, origen o composición. El

confinamiento

es

lo

que

permite

observar

diferentes

comportamientos o propiedades, el confinamiento el arreglo o

la

estructura

cristalina

son

los

que

confieren

esas

propiedades. Nanomateriales en cero dimensiones Los sistemas confinados en tres dimensiones se consideran estructuras de cero dimensión. Consisten en partículas de unas

pocas

tamaño.

decenas

Los

superficie-volumen, El estado actual de la nanotecnología permite la fabricación de diversos materiales nanoestructurados, y la adaptación de sus propiedades.

lo

que

cientos tienen

les

da

de

nanómetros

una

gran

nuevas

de

relación

propiedades

El uso de Nanopolvos en varias matrices puede crear nuevos nanomateriales compuestos como plásticos con resistencia a la

las

catalizadores.

cristalográfica

unos

mejoradas en comparación con sus propiedades a granel.

La reducción de la dimensión espacial, o el confina miento de partículas

a

nanomateriales

o

cuasipartículas

particular

dentro

en de

una una

dirección estructura

generalmente conduce a cambios en las propiedades físicas del sistema en esa dirección.

luz

UV,

hueso

sintético,

fármacos

más

efectivos

y

Ejemplos Ejemplos: : Nanopartícula; Fullereronos, S ilicio Nanoporoso, Nanogranos (ojuelas): Nanocorazas; Nanocapsulas; Nano anillos;

Partículas

coloidales;

Carbón

activado;

En la mayoría de los casos, la clasificación de los materiales

Cuasicristales. Cuasicristales., , P Pu u ntos cuánticos, 90 90nm-100nm, nm-100nm, porosidad porosidades es

y

pequeñas de 2-3nm que le dará una propied propiedad ad d e adsorción

sistemas

nanoestructurados

dependen

dimensiones del rango de nanómetros.

del

número

de

en base a la alta área superficial.

Si todas las dimensiones caen debajo de los 100nm, caen en

Los nanocables se emplean en el transporte electrónico, los

dimensión 0.

elementos

Estr Estruc uc ucturas turas en una dimensión

estructuras

unidimensionales

unidimensionales.

más

populares

son

Las los

estructuras

nanotubos.

Los

nanotubos son cilindros huecos con paredes que consisten en láminas de átomos de una o varias capas con su diámetro de unos pocos nanómetros. Las

primeras

estructuras

son

utilizados

en

los

transistores

o

volumen.

Los sistemas confinados en dos dimensiones se clasifican como

metálicos

equipos de caracterización, tiene una alta área superficie-

unidimensionales

descubiertas

consistieron en átomos de carbono (nanotubos de carbono o

Estas

estructuras

extremadamente

se

utilizan

fuertes

y

para

ligeros

construir

con

una

materiales

variedad

de

aplicaciones tales como la fabricación de vehículos, futuros nanocircuitos,

engranes

mecánicos

para

nanomáquinas,

pantallas planas, etc. Otra

forma

unidimensional

son

los nanohilos,

estructuras

cilíndricas con un diámetro de unos pocos nanómetros.

CNT), pero pronto también desarrollaron otros nanotubos de

A diferencia de los nanotubos, los nanohilos son huecos. Se

elementos. Entre ellos, los CT tienen numerosas aplicaciones

cree que los nanocables son adecuados para la construcción

debido a su alta conductividad eléctrica, alta resistencia a la

de dispositivos electrónicos y chips.

tracción,

flexibilidad,

elasticidad,

conductividad

térmica,

bajo coeficiente de expansión térmica, buena propiedades emisora de campo de electrones y alta relación de aspecto. Dos dimensiones 100nm y una mayor a los 100nm 100nm, , la altura

Ejemplos: Nanoba Nanobarras, rras, na nanofilamentos, nofilamentos, nanotubo nanotubos, s, cab cables les cuánticos, na nanohilos. nohilos. Estructuras en dos dimen dimensiones siones

y lo ancho son pequeños, y la z es más allá de los 100nm,

Los sistemas confinados en una dimensión se clasifican como

muchos de esto tienen aplicaciones en base al transporte

estructuras bidimensionales. Son el material más delgado

electrónico, como los nanotubos de carbono, debido a la

conocido, lo que significa que también poseen la superficie

superficie o los enlaces puede transportar la electricidad.

especifica más alta de todos los materiales.

Sus

propiedades

biocompatibles hacen

y

adecuadas

químicas,

biodegradables para

una

mecánicas, altamente

multitud

de

ópticas,

diversas

las

aplicaciones,

especialmente en el campo de la administración de fármacos, y la ingeniería de tejido. Ejemplo, películas delgadas, el espesor del material es muy delgado.

Grafeno, alta superficie especifica. El

óxido de

grafeno se emplea en el desarrollo de ingeniería de tejidos. Una membrana (son muy delgados) nanoestructurada tiene la capacidad de filtrar moléculas de líquidos o gases. Las membranas son altamente selectivas debido a que se utilizan como

tamices

moleculares

y

en

la

catálisis,

o

para

el

Difetentes tipos de na nanomateriales, nomateriales, se consideran cero dimensionales, pueden es estar tar constituidos por e estructuras structuras

tratamiento de aguas residuales.

orgánicas orgánicas, , por ejemplo, f osfolípidos y moléculas similares Estas membranas permiten que las moléculas penetren en ellas y contribuyen a la formación de compuestos químicos. La adaptación de estas nanomembranas puede dar lugar al

tienen comportamiento de agregamiento en un medio acuoso derivado de su estructura molecular y se asocian asocian, , tienen dimens dimensiones iones nanométricas, actúan como capsulas, transporte, rec recubrimientos. ubrimientos. Tamb También, ién, los dendrímero dendrímeros s son

filtrado selectivo de moléculas de tamaño especifico.

materiales polimér poliméricos icos, están en tres dimensiones, e en n su Ejemplos:

Discos,

plaquetas,

celosías, poz pozos os cuánticos.

pel películas ículas

ultrafinas,

super

parte superficial ttiene iene una gran cantidad de grupos funcionales que p pueden ueden ser moldea moldeables, bles, son buenos candidatos para el transporte d de e fármacos. También tenemos las nanoe nanoestructuras structuras me mesoporosas, soporosas, tienen alto ordenamiento los tamaños de p oro y tienen tamaños

nanométricos (3-50nm). Propiedades catalíticas, para poder actuar como ta tamices mices moléculas o iónico iónicos. s. Algunos

nanoobjetos

carbono

son:

na nanotubos, notubos, plegamiento

de

grafeno, C60 C60, ,

de

lámina

de

grafeno.

Es Estrategia trategia trategias s Bottom-up, métodos que ut utilizan ilizan las herramien herramientas tas químicas para poder ma manipular nipular átomos y molé moléculas culas como bloques de construcción mediante di distintos stintos procesos de asociación. Top-down, debido a que se pa parte rte de la escala macro macroscópica scópica se pueden uti utilizar lizar diferentes procesos me mecánicos, cánicos, físicos y químicos para desbastar, d ividir o separar el material en constituyentes má más s pequeños....