Propiedades de Los Nanomateriales

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Descripcion de las diferentes propiedades

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Propiedades de los nanomateriales:Los nanomateriales tienen propiedades muy variadas dependiendo del tipo de nanomaterial y su estructura, en general pueden obtenerse propiedades especficas que no se logran con ningn otro material. Segn el tipo de nanomaterial sus propiedades son:Propiedades de las Nanopartculas:

Imagen 1. Electroscopa de una nanopartcula de plata (Alonso, 2014)Tamao y forma: Las nanopartculas presentan un rea superficial inversamente proporcional al tamao, esto influye en su reactividad, si el tamao de la nanopartcula aumenta, el porcentaje de tomos presentes en la superficie de las mismas disminuye junto con su reactividad. (Guerrero, 2011)Porosidad: Se debe a la presencia de poros o de films porosos. Los poros se forman por aglomeraciones suaves (producidas con fuerzas de Van der Waals) entre nanopartculas mientras que los films porosos se forman por agregados (interacciones moleculares fuertes) entre las nanopartculas.Cristalinidad: Esta propiedad puede cambiar con el tamao de la partcula. Las nanopartculas pueden ser materiales amorfos, en los cuales no se mantiene un orden a lo largo de toda la estructura, o materiales cristalinos, donde se repite un arreglo regular dentro de la estructura de la nanopartcula y pueden ser monocristalinas y policristalinas. (Guerrero, 2011)Propiedades trmicas: La temperatura de fusin del material depende directamente del tamao de la partcula, es decir, a menor tamao de partcula menor temperatura de fusin, ya que las nanopartculas tienden a moverse con mayor facilidad a una temperatura ms baja.Propiedades mecnicas: La dureza y la resistencia mecnica de los materiales cristalinos aumentan con la disminucin del tamao y varan de acuerdo a la estructura que presentan las partculas.Propiedades pticas: A medida que el tamao de las partculas se acerca al rango nanomtrico, la longitud de onda de absorcin de las nanopartculas disminuye y su capacidad de emisin de luz se incrementa. Asimismo, las nanopartculas metlicas se consideran como sustancias luminosas con saturacin de color y poseen una fuerza de teido por unidad de volumen de nanopartculas 100 veces mayor que los pigmentos orgnicos. (Guerrero, 2011)Propiedades electromagnticas: Las nanopartculas que presentan altas constantes dielctricas se utilizan en dispositivos electrnicos debido a que dicha constante tiende a aumentar considerablemente a medida que las partculas disminuyen su tamao y se aproximan a los 20 nm

Propiedades de los nanotubos:

Imagen 2. Nanotubo de carbono (Alicante, 2014)Propiedades Elctricas:Semiconductores: Funcionan como conductores o aislantes dependiendo de la condicin de trabajo, se los usa en diodos y transistores.Emisin de Campo: Son capaces de emitir un campo electromagntico controlable, se los usa en pantallas planas, tubos de rayos catdicos, lmparas luminiscentes, fuentes de rayos x, amplificadores de microondas, microscopios electrnicos, etc.Resuenan mecnicamente ante una seal electromagntica: Son capaces de transformar una seal electromagntica en una respuesta mecnica y pueden ser usados en filtros de radio frecuencia.Comportamiento resistivo, capacitivo e inductivo: Dependiendo de su estructura pueden presentar el comportamiento de dispositivos electrnicos y es usado tambin en filtros de radio frecuencia.Se deforman en presencia de un campo elctrico: Presentan una respuesta de deformacin en su estructura como consecuencia de una seal elctrica se usa esta propiedad en memorias.Transforman luz en electricidad: Poseen propiedades fotoelctricas para generar electricidad a base de la luz y se utiliza en dispositivos optoelectrnicos.Propiedades qumicas:Sensores qumicos: Consiste en la interaccin entre propiedades elctricas y qumicas a travs de nanotubos semiconductores que al contacto con un entorno qumico producen una transferencia de electrones, es decir, corriente elctrica.Contenedor de hidrgeno: Los nanotubos de carbono son capaces de contener hidrgeno en su estructura gracias a su gran capacidad de absorcin debido a que tiene una gran superficie especfica de varios cientos de m^2/gramo.Propiedades mecnicas:Resistencia: Tienen una gran resistencia a la traccin en la direccin del eje longitudinal del nanotubo, con un alto mdulo de elasticidad longitudinal (mdulo de Young).Flexibilidad: Gran flexibilidad y ductilidad en la direccin transversal del nanotubo que le permite doblarse fcilmente sin romperse.

Propiedades de las nanocapas:

Imagen 3. Nanocapas de grafeno vistas al microscopio (Alonso, 2014)Las nanocapas son pelculas protectoras formadas por nanopartculas y presentan diferentes propiedades amoldables, entre las ms usadas estn:Superhidrfila: Es decir presenta capacidad de autolimpieza, ya que al no repeler el agua forma una capa fina en la superficie que imposibilita la formacin de gotas e impide la adherencia de orgnicos dndole as propiedades de autolimpieza.Capacidad antibacteriana y antivrica: usando dixido de titanio como nanocapa se puede eliminar casi todas las clases de bacterias bajo la irradiacin de luz UV.Capacidad antiesttica, anti polvo: Una nanocapa fotocataltica que reacciona con la superficie de aplicacin del recubrimiento se carga negativamente repeliendo partculas de polvo cargadas negativamente.Anti UVA: Usando las nanocapas como aditivos o recubrimientos de xido de titanio, se puede evitar el dao ultravioleta a las superficies expuestas proporcionando una gran durabilidad.Descontaminacin ambiental: Usando la tecnologa OFC (oxidacin foto cataltica) se puede lograr una reaccin de purificacin al descomponer agentes contaminantes en productos qumicos no dainos. (Alicante, 2014)

Propiedades de los Nanocompuestos:

Imagen 4. Recreacin de un nanocompuesto polimricoDe matriz metlica: Pueden combinar propiedades de la matriz metlica con las del refuerzo como por ejemplo un cermico en el que se obtienen gran ductilidad, tenacidad y resistencia mecnica con elevada dureza, son apropiados para la produccin de materiales de alta resistencia en procesos de corte compresin y capacidad para altas temperaturas de servicio.De matriz cermica: Con este tipo de nanocompuestos se ha logrado mejorar de manera significativa propiedades pticas, elctricas, magnticas, tribolgicas, resistencia a la corrosin, entre otras, adems de cambiar el comportamiento tpicamente frgil de los cermicos con un comportamiento resistente debido a los nanorefuerzos.De matriz polimrica: La adicin de refuerzos metlicos o cermicos a matrices polimricas ofrece ventajas como ciertas propiedades magnticas, electrnicas, pticas y catalticas que son nicas, otorgadas por nanopartculas inorgnicas, adems se puede mejorar considerablemente la biodegrabilidad para aplicaciones amigables con el ambiente. (Guerrero, 2011)BibliografaAlicante, U. d. (Mayo de 2014). Nanotecnologa: estrategias para el futuro. Obtenido de http://iei.ua.es/investigacion/nanotecnologia/nanotecnologia-y-economia-estrategias-de-futuroAlonso, J. (5 de Mayo de 2014). inta. Obtenido de http://www.inta.es/noticias/documentos/Alonso_J_A.pdfGuerrero, V. H. (2011). Nuevos Materiales: Aplicaciones Estructurales e Industriales. Quito-Ecuador.