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THE PURPOSE OF THIS WORK IS TO UNDERSTAND WHAT ARE NANOMATERIALS? WHAT
DO THEY SERVE US FOR? AND IF THEY ARE COMMON IN OUR LIFE. BEARING IN MIND
THAT AS MECHANICAL ENGINEERS, KNOWING THESE AVANS WILL GIVE US MORE WORK
DOORS SO WE CAN EAT.
• PARTE DE LA LINGÜÍSTICA QUE ESTUDIA LAS REGLAS QUE RIGEN LA FLEXIÓN, LA COMPOSICIÓN
Y LA DERIVACIÓN DE LAS PALABRAS.
EL NANÓMETRO ES LA UNIDAD DE LONGITUD QUE EQUIVALE A UNA MILMILLONÉSIMA PARTE DE UN METRO.COMÚNMENTE SE UTILIZA PARA MEDIR LA LONGITUD DE ONDA DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA, RADIACIÓN
INFRARROJA Y LA LUZ. RECIENTEMENTE LA UNIDAD HA COBRADO NOTORIEDAD EN EL ESTUDIO DE LA
NANOTECNOLOGÍA, ÁREA QUE ESTUDIA MATERIALES QUE POSEEN DIMENSIONES DE UNOS POCOS NANÓMETROS.
LA ABREVIATURA DEL NANÓMETRO ES NM. 1 NM = 1X10-9 M = 0,000000001
DONDE ENCONTRAMOS LOS NANOMATERIALES
LOS NANOMATERIALES LLEVAN AÑOS UTILIZÁNDOSE CON MUY DIVERSOS FINES, PERO TAMBIÉN SE
ENCUENTRAN EN LA NATURALEZA. EN LAS NUBES DE CENIZA DE LOS VOLCANES, EN LA BRISA MARINA
Y EN EL HUMO DE UNA FOGATA, POR EJEMPLO. EN OTRAS PALABRAS, LOS NANOMATERIALES NO SON
SÓLO COSA DE LABORATORIO. PERO LA NANOTECNOLOGÍA HA PERMITIDO A LOS HUMANOS CREAR
MATERIALES QUE INCLUYEN NANOFORMAS.
PERO ENTRONDO MAS DE LLENO COMO SE CLASIFICAN LOS NANOMATERIALES.
•
NANOMATERIALES
BASADOS EN CARBONO
NANOMATERIALES
METALICOS
DENDRÍMEROS
¿POR QUE EL CARBONO?
UN BUEN CANDIDATO PARA ELLO ES EL
CARBONO, EL CUAL PRESENTA UNA AMPLIA
VARIEDAD DE
FORMAS ALOTRÓPICAS CON INTERESANTES
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS. AUNQUELAS PROPIEDADES DEL DIAMANTE Y GRAFITO
SE HAN INVESTIGADO AMPLIAMENTE, SON
LAS OTRAS FORMAS ALOTRÓPICAS
(FULLERENO, GRAFENO Y NANOTUBOS DE
CARBONO) LAS QUE TIENEN ACTUALMENTEUN MAYOR INTERÉS.
¿ COMO ES MAS CONOCIDO EL CARBONO?
DURANTE LARGO TIEMPO SE CONSIDERÓ
QUE EL CARBONO PURO, A TEMPERATURA Y
PRESIÓN AMBIENTES, EXISTÍA EN FORMA DE
DOS TIPOS DE MATERIALES: EL GRAFITO, QUE
UTILIZAMOS EN LAS MINAS DE LOS LÁPICES,CONSTITUIDO POR LÁMINAS APILADAS
FÁCILES DE SEPARAR, Y EL DIAMANTE, DE
ESTRUCTURACÚBICA CRISTALINA.
DESCUBRIMIENTOS DEL CARBONO
En los años setenta del siglo pasado se estudiaron los
compuestos intercalares de grafito. Constan de
láminas muy finas de grafito, que pueden ser
superconductoras, entre capas de otros materiales.
También en los setenta se estudiaron de formaintensiva polímeros como el poliacetileno, que
puede considerarse una cadena muy larga de
átomos de carbono, con algunos enlaces saturados
con hidrógeno. En los años ochenta se descubrió, en
el espacio interestelar, el fullereno, una molécula desesenta átomos de carbono (C60) y con forma de
balón de fútbol. Se sintetizaron moléculas de
carbono parecidas de mayor tamaño.
HAY ALGO MAS
EN LOS NOVENTA SE DESCUBRIERON LOS
NANOTUBOS DE CARBONO, LÁMINAS MUY FINAS DE
GRAFITO ENROLLADAS EN FORMA DE TUBO.
FINALMENTE, A PRINCIPIOS DEL PRESENTE SIGLO, SE
DEMOSTRÓ QUE PODÍAN AISLARSE Y MANIPULARSELÁMINAS DE GRAFITO CON UN ESPESOR DE UN
SOLO ÁTOMO: EL GRAFENO.
EL GRAFENOTANTO EL GRAFENO COMO EL GRAFITO,
PRESENTAN ESTRUCTURAS FORMADAS
ÚNICAMENTE POR
ÁTOMOS DE CARBONO Y PRESENTAN EN AMBOS
CASOS UNA HIBRIDACIÓN SP2. EL GRAFITO ESUN MATERIAL COMÚNMENTE EMPLEADO EN LOS
LÁPICES, ESTÁ FORMADO POR APILAMIENTO DE
LÁMINAS DE GRAFENO SEPARADAS UNAS DE
OTRAS POR UNA DISTANCIA DE 0.34 NM, Y
TODAS ELLAS UNIDAS POR INTERACCIÓN TIPOVAN DER WAALS, LA DÉBIL INTERACCIÓN ENTRE
LÁMINAS, PERMITE QUE ÉSTAS SE DESLICEN ENTRE
SÍ FÁCILMENTE. CON ESTO SE CONSIGUE POR
EJEMPLO, QUE LOS LAPICEROS TENGAN LA
CAPACIDAD DE ESTAMPAR EN EL PAPELLÁMINAS EXFOLIADAS CON UNA ALTURA
ATRIBUIBLE A MILES O CIENTOS DE LÁMINAS
APILADAS DE GRAFENO.
EL GRAFANOEN ENERO DEL AÑO 2010 LA REVISTA
SCIENCE REPORTÓ EL DESCUBRIMIENTO
DEL GRAFANO, TAMBIÉN EN LA
UNIVERSIDAD DE MANCHESTER. EL
GRAFANO POSEE UNA ESTRUCTURAMONOCAPA SIMILAR A LA DEL
GRAFENO, CON LA DIFERENCIA DE QUE
LOS ÁTOMOS DE CARBONO, ADEMÁS
DE ESTAR ENLAZADOS ENTRE SÍ, LO
ESTÁN TAMBIÉN A ÁTOMOS DEHIDRÓGENO UBICADOS A AMBOS
LADOS DE LA CAPA.
DIFERENCIA ENTRE EL GRAFANO Y EL
GRAFENO
A DIFERENCIA DEL GRAFENO, EL
GRAFANO NO CONDUCE LA CORRIENTE
ELÉCTRICA. LOS ENLACES CON EL
HIDROGENO ‘AMARRAN’ LOS
ELECTRONES RESPONSABLES DE LA BUENACONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA DEL
GRAFENO, CONVIRTIÉNDOLO EN UN
AISLANTE. NO OBSTANTE, EL GRAFANO
MANTIENE LAS BUENAS PROPIEDADES
MECÁNICAS DE SU ANTECESOR: MUYBUENA RESISTENCIA MECÁNICA, ALTA
DENSIDAD Y FLEXIBILIDAD. AL CALENTAR
A UNA TEMPERATURA SUFICIENTEMENTE
ALTA EL HIDROGENO SE ELIMINA, Y EL
GRAFANO SE CONVIERTE DE NUEVO ENGRAFENO.
PREGUNTAS
1. ¿EN QUE AÑO SE DESCUBRIO EL PRIMER FULLERENO?
2. SON UNA FORMA ALOTROPICA DEL CARBONO.
3. ¿A QUE SE LE CONOCE COMO ATOMOS ARTIFICIALES?
4. ¿QUÉ ES UN DENDIMERO?
5. MENCIONA 3 PROPIEDADES DE LOS DENDIMEROS
ABSTRAC
• AFTER SEEING WHAT NANOMATERIALS ARE AND TO SERVE US, THE DIFFERENCE BETWEEN
GRAPHENE AND GRAFANO, WE CONTINUE WITH A VERY IMPORTANT MATERIAL IN THE GROUP
OF CARBON BASED NANOMATERIALS AS IS ONE CALLED FULLERENES, IS THE THIRD MOST
STABLE FORM OF CA RBONO, ARE MENTIONED MATERIALS SUCH AS CARBON NANOTURBOS
AND THEIR STRUCTURE, METALLIC NANOMATERIALS WHERE THE QUANTUM DOTS ARE OBSERVED
AND FINALLY THE DENDIMETROS AND THEIR PROPERTIES.
INTRODUCCIÓN
• DESPUÉS DE VER LO QUE SON LOS NANOMATERIALES Y PARA QUE NOS SIRVEN, LA DIFERENCIA
ENTRE EL GRAFENO Y EL GRAFANO, SEGUIMOS CON UN MATERIAL MUY IMPORTANTE EN EL
GRUPO DE LOS NANOMATERIALES BASADOS EN CARBONO COMO LO ES UNO LLAMADO
FULLERENOS, ES LA TERCERA FORMA MAS ESTABLE DEL CARBONO, SE MENCIONARAN
MATERIALES COMO LOS NANOTURBOS DE CARBONO Y SU ESTRUCTURA, NANOMATERIALES
METÁLICOS DONDE SE OBSERVARAN LOS PUNTOS CUÁNTICOS Y POR ULTIMO LOS
DENDIMETROS Y SUS PROPIEDADES.
FULLERENOSLOS FULLERENOS (A VECES ESCRITO
FULERENOS) SON LA TERCERA FORMA
MÁS ESTABLE DEL CARBONO, TRAS EL
DIAMANTE Y EL GRAFITO. EL PRIMER
FULLERENO SE DESCUBRIÓ EN 1985 Y SEHAN VUELTO POPULARES ENTRE LOS
QUÍMICOS, TANTO POR SU BELLEZA
ESTRUCTURAL COMO POR SU
VERSATILIDAD PARA LA SÍNTESIS DE
NUEVOS COMPUESTOS, YA QUE SEPRESENTAN EN FORMA DE ESFERAS,
ELIPSOIDES O CILINDROS. LOS
FULLERENOS ESFÉRICOS RECIBEN A
MENUDO EL NOMBRE DE BUCKYESFERAS
Y LOS CILÍNDRICOS EL DE BUCKYTUBOS ONANOTUBOS.
NANO TUBOS DE CARBONO
EN QUÍMICA, SE DENOMINAN NANOTUBOS A
ESTRUCTURAS TUBULARES CUYO DIÁMETRO ES
DEL ORDEN DEL NANÓMETRO (NM). EXISTEN
NANOTUBOS DE MUCHOS MATERIALES, TALES
COMO SILICIO O NITRURO DE BORO, PEROGENERALMENTE EL TÉRMINO SE APLICA A LOS
NANOTUBOS DE CARBONO O CNTS
ESTAS ESTRUCTURAS PROBABLEMENTE FUERON
OBSERVADAS 30 AÑOS ANTES POR BACON EN
EL UNION CARBIDE.[BACON 1960] BACONCOMENZÓ EN 1956 A INVESTIGAR LAS
PROPIEDADES DE FIBRAS DE CARBONO
GENERADAS EN ARCOS DE DESCARGA.
ESTUDIABA LA DESCOMPOSICIÓN DE GRAFITO
BAJO ALTAS PRESIONES Y TEMPERATURAS, YPROBABLEMENTE ENCONTRÓ YA NANOTUBOS
DE CARBONO EN SUS MUESTRAS.
ESTRUCTURA DE LOS NANO TUBOS DE
CARBONO
LA ESTRUCTURA DEL NANOTUBO DE
CARBONO SE PUEDE ENTENDER
FÁCILMENTE TENIENDO EN CUENTA LA
LÁMINA DE GRAFENO. EN EL GRAFENO,
LOS ÁTOMOS DE CARBONO PRESENTANTODOS HIBRIDACIÓN SP2 Y SE SITÚAN
EN UNA DISPOSICIÓN HEXAGONAL,
ADQUIRIENDO UNA ESTRUCTURA
LAMINAR
DATO INTERESANTE
LOS NANOTUBOS DE CARBONO SON UNA
FORMA ALOTRÓPICA DEL CARBONO, COMO EL
DIAMANTE, EL GRAFITO O LOS FULLERENOS. SU
ESTRUCTURA PUEDE CONSIDERARSE PROCEDENTE
DE UNA LÁMINA DE GRAFITO ENROLLADA SOBRESÍ MISMA. DEPENDIENDO DEL GRADO DE
ENROLLAMIENTO Y LA MANERA COMO SE
CONFORMA LA LÁMINA ORIGINAL, EL
RESULTADO PUEDE LLEVAR A NANOTUBOS DE
DISTINTO DIÁMETRO Y GEOMETRÍA INTERNA.
NITRUROS DE CARBONO CIENTÍFICOS DEL LABORATORIO
NACIONAL DE MATERIALES GRAFÉNICOS
DEL CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN
QUÍMICA APLICADA (CIQA) UTILIZAN
MATERIALES AVANZADOS, HECHOS APARTIR DE NITRURO DE CARBONO
GRAFÍTICO, PARA DESARROLLAR FOTO
CATALIZADORES Y OTRAS APLICACIONES
SUSTENTABLES POTENCIALES.
PUNTOS CUANTICOS
LA VISIÓN FUTURISTA DE ROBOTS DE
TAMAÑO MICROSCÓPICO QUE
PATRULLAN POR EL TORRENTE SANGUÍNEO
LLEVANDO MOLÉCULAS DE FÁRMACOS O
DETECTANDO VIRUS Y CÉLULASCANCEROSAS SE ACERCA A LA REALIDAD
CON LOS PUNTOS CUÁNTICOS O 'ÁTOMOS
ARTIFICIALES'. SON NANOESTRUCTURAS
CREADAS EN EL LABORATORIO QUE
AHORA EMPIEZAN A LLEGAR AL MERCADOY LO HACEN POR LA PUERTA GRANDE.
ALGO MAS SOBRE LOS PUNTOS
CUANTICOS
LOS PUNTOS CUÁNTICOS (QDOTS O QUANTUM
DOTS EN INGLÉS) O ÁTOMOS ARTIFICIALES SON
NANOESTRUCTURAS CREADAS EN EL
LABORATORIO QUE MIDEN MILLONÉSIMAS DE
MILÍMETRO (NANÓMETROS). INVENTADAS HACECASI DOS DÉCADAS, TIENEN UN SINFÍN DE
APLICACIONES EN ÁREAS TAN VARIADAS COMO
LAS TELECOMUNICACIONES, LA COMPUTACIÓN
CUÁNTICA, LA SEGURIDAD O LA BIOMEDICINA.
EN EL MUNDO MACROSCÓPICO, LOS PUNTOSCUÁNTICOS PUEDEN TENER EL ASPECTO DE UNA
SIMPLE PASTILLA PLANA, O ESTAR DISUELTOS EN UN
LÍQUIDO. NADIE SOSPECHARÍA QUE ESA
SUSTANCIA HA SIDO CONSTRUIDA EN EL
LABORATORIO PARTIENDO DE UNOS POCOSÁTOMOS, CON TÉCNICAS QUE MANIPULAN LA
MATERIA A ESCALAS DE NANÓMETROS.
NANOPARTICULAS METALICAS
LAS NANOPARTÍCULAS SON ENTIDADES,
GENERALMENTE DE FORMA ESFÉRICA, CON
DIMENSIONES ENTRE 1 Y 100 NM. LA OBTENCIÓN DE
NANOPARTÍCULAS METÁLICAS ESTABLES EN
SOLUCIÓN HA SIDO UN ÁREA MUY ACTIVA DEINVESTIGACIÓN. LAS MÁS COMÚNMENTE
SINTETIZADAS Y ESTUDIADAS SON LAS DE METALES
NOBLES: ORO, PLATA, PLATINO Y PALADIO
FUNDAMENTALMENTE.
LAS NANOPARTÍCULAS DE METALES NOBLES Y, MÁSESPECÍFICAMENTE, LAS NANOPARTÍCULAS DE ORO
(AUNPS), EXHIBEN UNAS EXCELENTES PROPIEDADES
FÍSICAS, QUÍMICAS Y BIOLÓGICAS, QUE SON
INTRÍNSECAS A SU TAMAÑO NANOMÉTRICO.
DESTACAN ESPECIALMENTE SUS PECULIARES EINESPERADAS PROPIEDADES FOTOTÉRMICAS, POR
LAS QUE AL SER ACTIVADAS EN PRESENCIA DE LUZ
LÁSER, DESPRENDEN CALOR, ACTUANDO COMO
AUTÉNTICOS NANO-CALEFACTORES.
DENDIMEROS
¿QUE SON?
UN DENDRÍMERO ES UNA
MACROMOLÉCULA TRIDIMENSIONAL DE
CONSTRUCCIÓN ARBORESCENTE. LOS
DENDRÍMEROS FORMAN PARTE DE LOS
POLÍMEROS, PERO SU DIFERENCIA RADICAEN QUE LA DISTRIBUCIÓN DE LAS
MOLÉCULAS QUE CONSTITUYEN A LOS
POLÍMEROS LINEALES ES PROBABILÍSTICA,
EN TANTO QUE EN EL CASO DE LOS
DENDRÍMEROS, SE TIENE UNA ESTRUCTURAQUÍMICA PRECISA, DONDE LOS ENLACES
QUÍMICOS ENTRE LOS ÁTOMOS PUEDEN
SER DESCRITOS CON EXACTITUD
PROPIEDADES
• A) BAJA TEMPERATURA DE TRANSICIÓN VÍTREA.
• B) BAJA VISCOSIDAD INTRÍNSECA.
• C) ALTA SOLUBILIDAD.
• D) CAPACIDAD DE FORMAR SISTEMAS TIPOHUÉSPED-ANFITRIÓN.
LOS DENDRÍMEROS TIENEN LA PROPIEDAD
DE FORMAR COMPLEJOS HUÉSPED-
ANFITRIÓN, DONDE LA MACROMOLÉCULA
DENDRIMÉRICA ES CAPAZ DE ACTUAR
COMO UN SISTEMA ANFITRIÓN QUE PUEDEDAR CABIDA A DIFERENTES MOLÉCULAS
EN NÚMERO Y TAMAÑO
LOS SISTEMAS HUÉSPED-ANFITRIÓN SE
BASAN EN EL PROCESO LLAMADO
RECONOCIMIENTO MOLECULAR “ES
UN PROCESO QUE SE DEFINE POR LA
ENERGÍA Y LA INFORMACIÓNINVOLUCRADA EN EL ENLACE Y
SELECCIÓN DE SUSTRATOS POR UN
RECEPTORDADO”.
ESTA PRESENTACION NOS AYUDO A ENTENDER MAS A FONDO LO QUE SON LOS
NANOMATERIALES Y CON QUE OTROS SE RELACIONAN, LA IMPORTANCIA DEL
CARBONO PARA ESTO, Y LO IMPORTANTE QUE SON ESTOY MATERIALES EN LA
ACTUALIDAD PARA EL DESARROLLO DE NUEVOS PROYECTOS Y SU FUNCION.
LAS PROPIEDADES DE LOS
NANOMATERIALES
Presenta
Nolasco magariño nicolas
ABSTRAC
The purpose of this work is to understand what are the properties of each one
Of the nanomaterials that we are going to present to you.
INTRODUCCIÓN
El propósito de este trabajo es poder entender cuales son las propiedades de cada uno
De los nanomateriales que les vamos a presentar.
PROPIEDADES LOS NANOMATERIALES
• EXISTEN TRES TIPOS DE NANOMATERIALES
NANOMATERIALES
BASADOS EN CARBONO
NANOMATERIALE
S METÁLICOS
DENDRIMEROS
NANOMATERIALES BASADOS EN CARBONO
• GRAFENO
➢ • Alta conductividad termina.
➢ • Alta conductividad eléctrica.
➢ • Alta elasticidad (deformable).
➢ • Alta dureza (resistencia a ser rayado).
➢ • Alta resistencia. El Grafeno es aproximadamente 200 veces más resistente que el acero,
similar a la resistencia del diamante, pero es muchísimo más ligero.
➢ • Es más flexible que la fibra de carbono pero igual de ligero.
➢ • La radiación ionizante no le afecta.
➢ • Presenta un bajo efecto Joule (calentamiento al conducir electrones).
➢ • Para una misma tarea el Grafeno consume menos electricidad que el silicio.
➢ • Es capaz de generar electricidad por exposición a la luz solar.
➢ • El Grafeno es un material prácticamente transparente.
• FULLERENOS
➢ Entre las propiedades más relevantes de los Fullerenos se encuentra el gap de energía
entre el orbital ocupado de más alta energía (HOMO) y el orbital desocupado de menor
energía (LUMO), cuya medida es ca. 1,7 eV.45
• NANO TUBOS DE CARBONO
➢ su densidad es de 1.33 a 1.40 g/cm3
➢ Su tamaño es de 0.6 a 1.8 nanómetros de diâmetro
➢ Su Resistencia a lá atracción es de 45 mil millones de pascales
➢ Su Elasticidad se Pueden doblarse a grandes ángulos y vuelven a su estado
original sin daño.
➢ La capacidad de transporte de corriente es Estimada en mil millones de amperes
por centímetro cuadrado.
➢ En su emisión de campo se Pueden activar fósforos con 1 a 3 voltios si los
electrodos están espaciados una micra
➢ Su Transmisión de calor se predice que están alta como 6,000 vatios por metro
por kelvin, a temperatura ambiente.
➢ Estabilidad térmica esta estable a 2,800 grados Celsius en el vacío, y 750 °C en
aire.
NANOMATERIALES METÁLICOS
➢ El atributo cuántico sirve para recordar que el comportamiento del electrón en tales estructuras
debe ser descrito en términos de la teoría cuántica. Los átomos son ejemplos de puntos
cuánticos. Estructuras hechas de unos pocos cientos de átomos también son puntos cuánticos
Punto cuántico
NANOPARTÍCULAS METÁLICAS
Las propiedades de las nanomateriales metálicos están basadas por su tamaño, la
forma, la monodispersidad y la superficie de estas nanopartículas.
DENDIMEROS
➢ Baja temperatura de transición vítrea.
➢ Baja viscosidad intrínseca.
➢ Alta solubilidad.
➢ Capacidad de forma sistemas tipo huésped-anfitrión.
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• HTTPS://WWW.TOXICOLOGIA.ORG.AR/IMPORTANTES-LOS-NANOMATERIALES
➢ HTTPS://WWW.TOXICOLOGIA.ORG.AR/IMPORTANTES-LOS-NANOMATERIALES
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