sábado, 19 de mayo de 2012

NANOMATERIALES: NANOTUBOS Y FULLERENO


Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que una décima de micrómetro en al menos una dimensión.Algunas de las aplicaciones de los nanomateriales son reforzar el acero y el hormigón,evitar que la tierra se pegue a las ventanas,matar bacterias en las paredes de los hospitales,hacer a algunos materiales resistentes al fuego,mejorar la eficiencia de los paneles solares y de la iluminación interior,evitar las grietas en puentes y edificios,así como la corrosión y el estrés que conduciría a fallos estructurales.
Algunos problemas medioambientales que podrían provocar los nanomateriales son efectos secundarios indeseados de la propiedad antibacteriana del nanomaterial.Las partículas de dióxido de titanio expuestas a la luz ultravioleta puede generar moléculas llamadas "especies oxígeno-reactivas" que previenen la formación de películas bacterianas en las ventanas y paneles solares, pero esto puede destruír a las bacterias beneficiosas en el medio ambiente.
Estos materiales poseen propiedades muy distintas a los de macroescala, que posibilitan 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);aislantesse vuelven conductores(silicona). Materiales como el oro 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.Las partículas de polvo de tamaño nanométrico son importantes en la cerámica y la metalurgia.Los nanomateriales pueden ser subdivididos en nanopartículas, nanotubos y nanocompuestos.
Las nanopartículas son más grandes que los átomos y las moléculas. No obedecen a la química cuántica, ni a las leyes de la física clásica,teniendo características propias.
Se sitúan en el corto plazo como una de las aplicaciones más inmediatas de la nanotecnologíacon productos y sectores que ya están presentes en el mercado.
Las nanopartículas se está desarrollando, dando lugar a los biosensores que son nanopartículas con base hierro contra tejidos cancerosos, etc. En general, la biomedicina y la biotecnología son dos campos muy prometedores de potenciales aplicaciones.
Los nanotubos son estructuras tubulares con diámetro nanométrico. 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. Algunos están cerrados por media esfera de fulereno (o fullereno), una forma estable del carbono, del nivel siguiente al del diamante y el grafito.
Los nanocompuestos son materiales creados introduciendo nanopartículas en un material base llamado matriz. Con el resultado se obtiene materiales con propiedades distintas a las de los materiales que lo forman. Por ejemplo en propiedades mecánicas (como la rigidez y la resistencia). Los nanopolímeros son usados para relleno de grietas en estructuras afectas por sismos, por ejemplo.
                                                               
FULLERENO
Es la tercera forma más estable del carbono, después del diamanate y el grafito.El primer fullereno se descubrió en 1985 y se han vuelto populares entre los químicos debido a su belleza estructural como por su facilidad para sintetizas nuevos compuestos, ya que presenta una forma parecida a la de un balón de fútbol,esferas,elipsoides o cilindros.Los fullerenos esféricos reciben el nombre de buckyesferas o los cilíndricos el de nanotubos.Los fullerenos se caracterizan por su estabilidad en los enlaces tipo grafito, y son también muy poco solubles en la mayoría de los disolventes.Entre los disolventes se encuentra el tolueno y el disulfuro de carbono.el fullereno es la única forma alatrópica del carbono que puede ser disuelta.Al ser disueltos presentan un color púrpura intenso.En los fullerenos los electrones de los anillos hexagonales no pueden deslocalizar la molécula entera.Los fullerenos pueden atrapar dentro de ellos otros átomos.Un método para producir fullerenos es hacer pasar corriente eléctrica intensa entre dos electrodos de grafito próximos en atmósfera inerte, de ahí resulta un arco entre dos electrodos, el cual produce un hollín del que se pueden aislar muchos fullerenos diferentes. Debido a un experimento llevado a cabo a un pez, se demostró que causa daños cerebrales, en el hígado, así como la activación de genes relacionados con la síntesis de enzimas reparadoras, es decir, daña el sistema extra e intracelualr de los organismos.

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