Nanotecnología
Etimología y escala.
El prefijo “nano” es un préstamo del griego que significa enano, muy pequeño. Por lo
tanto, la nanotecnología es el estudio de los elementos extremadamente pequeños.
Pero para que algo se considere que tenga un tamaño nano tiene que medir menos de
100nm.
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Los objetos en escala nanométrica no responden igual que los objetos que tenemos a
nuestro alrededor a la física newtoniana o clásica, si no que obedecen a las normas de
la física cuántica.
Historia
- En 1959, Richard Feynman propone la teoría de la existencia de un submundo invisible que no vemos y que está formado por elementos muy pequeños.
- En 1974, Norio Taniguchi utiliza por primera vez la palabra nanociencia y la asocia al estudio del mundo que Feynman mencionó.
- En 1986, Eric Drexler propone la aplicación de ese estudio de los nanoelementos para fines beneficiosos para el ser humano, surgiendo así la nanotecnología
- En 2010, aparece en Barcelona el primer grado universitario de nanotecnología y nanociencia en España.
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Elementos
La nanotecnología se centra en la construcción de materiales con unas propiedades
específicas, para unos fines concretos. La composición de estos materiales distintos
elementos, como pueden ser las nanopartículas, los nanotubos y los nanofluidos.
Nanopartículas
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nm, se llevan usando desde hace muchos años (en Mesopotamia se usaban para hacer
un pigmento súper duradero, pero no se sabía que se estaban usando nanopartículas).
Estas partículas presentan unas características generales muy interesantes, entre las
que se encuentran:
- Relación superficie-volumen muy alta.
- Alta reactividad.
- Existencia de capa interfacial.
- Punto de fusión más bajo.
- Alta capacidad de difusión.
- Pueden estar hechas de cualquier material.
Y hay varios tipos. Son las nanopartículas con base de carbón, metálicas, dendrímeros
y los composites.
Nanopartículas con base de carbón
Sus propiedades más características son la elasticidad, la dureza, la conductividad
eléctrica y el reducido peso.
Por estas razones se utilizan para la fabricación de materiales, como el grafeno, que
podría usarse en la fabricación de nuevos dispositivos móviles.
Nanopartículas con base metálica
Fundamentales en los catalizadores para la transformación de energía.
Podrían usarse a la hora de fabricar plantas solares para transformar la energía, por
ejemplo.
Dendrímeros
Son polímeros nanométricos, las terminaciones pueden modificarse para cumplir
funciones químicas específicas.
Se usan en química, para crear uniones con unas características específicas.
Composites
Es la combinación de ciertas nanopartículas con otras o con otros materiales para
conseguir resultados y propiedades muy interesantes.
El uso más conocido es en odontología, hay pastas formadas por composites que
blanquean los dientes, por ejemplo.
Nanotubos
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Los nanotubos son formaciones cilíndricas con un radio nanométrico, pero la longitud
puede no serlo. Por esta razón se consideran unidimensionales. Hay nanotubos de
numerosos elementos, pero el más conocido es el nanotubo de carbono.
Entre sus propiedades más características se encuentran:
- Alta relación longitud-radio
- Alta complejidad electrónica
- Muy resistentes
- 100 veces más resistentes que el acero, y 6 veces más ligeros
- Altísima conductividad térmica
Por esta razón se pueden usar para crear fuertes estructuras que soporten grandes
pesos, objetos que sufren mucho roce (para evitar el desgaste), electrónica (debido a
su elevada conductividad), etc.
Nanofluidos
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Los nanofluidos no son más que la dispersión de nanopartículas en un fluido base, que
normalmente suele ser agua, aceite y etilenglicol. Para mezclar estas nanopartículas y
evitar la concentración de estas en el fluido se utilizan agitadores que, una vez
introducidas las partículas en el fluido, empiezan a hacer movimientos oscilatorios
para dispersarlas y así conseguir las propiedades deseadas.
Entre otras propiedades, la más importante es la conductividad térmica. Por esta razón
se utilizan en sistemas de refrigeración, que resultan muy efectivos.
Ventajas y desventajas
La nanotecnología tiene numerosas que hay que apreciar, como el hecho de que se pueda crear agua
líquida artificialmente usando nanopartículas. Pero también hay que tener en cuenta los problemas que
puede causar, como los diferentes conflictos bélicos que esta puede causar. Es mi opinión, ya que es
una disciplina muy revolucionaria, creo que queda mucho por investigar y por conocer acerca
de ella.
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