lunes, 9 de marzo de 2015

NANOTECNOLOGÍA

NANOMATERIALES :
nanoespuma de carbono es el sexto alótropo conocido del carbono, descubierto en 1997 por Andrei V. Rode y colaboradores en la Australian National University enCanberra. Consiste de un ensamblado de cúmulos de baja densidad de átomos de carbono, mantenidos en una red tridimensional difusa.
Cada cúmulo es de aproximadamente 6 nm de ancho, y contiene aproximadamente 4000 átomos de carbono, unidos en hojas similares a las del grafito, que tienen una curvatura negativa por la inclusión de heptágonos en el esquema regular hexagonal. Esto es lo opuesto de lo que pasa en el caso de los buckminsterfulerenos, en el que las hojas de carbono reciben una curvatura positiva por la inclusión de pentágonos.
La estructura a gran escala de la nanoespuma de carbono es similar a la de un aerogel, pero con el 1% de la densidad de los aerogeles de carbono anteriormente producidos, o sólo dos veces mayor que la densidad del aire a nivel del mar. A diferencia de los aerogeles de carbono, la nanoespuma de carbono es un mal conductor eléctrico.

Nanoespumas. Otra forma alotrópica del carbono



En los temas mas recientes del curso NT-100, nos hemos adentrado a las formas alotrópicas del carbono. El grafito, el diamante y el ahora visto fullereno. No obstante, en unas de mis veladas de insomnio provocado por la cafeína y/o la taurina (nunca combinen estas sustancias, para mayor información preguntarle a Ibarra) por casualidad encontré esta información. La nanoespuma de carbón está considerada como una nueva forma alotrópica del carbono.

El 22 de marzo se dio a conocer una quinta forma alotrópica del carbono. Las nanoespumas. Que accidentalmente se descubrieron trtando de sintetizar nanotubos y fullerenos. Estos materiales se obtuvieron por primera vez disparando un láser de alta potencia sobre carbón vítreo en una cámara de argón, lo que produce temperaturas del orden de los 10.000 ºC que evaporan los átomos de carbono. Estos átomos se recombinan en una forma alotr[opica intermedia entre el grafito ( C sp2) y el diamante (C sp3), para dar lugar a estas espumas.
En esta forma alotrópica los átomos de carbono se se combinan en hexágonos y heptágonos, dando lugar, al contrario de los fullerenos, a una curvatura inversa.
La nanoespuma de carbón es semiconductora, por lo que puede tener aplicaciones en el campo de la electrónica. Pero su propiedad más destacable, y que hace de este material único entre los materiales de carbón, es que posee propiedades magnéticas, actuando como un imán. A temperatura ambiente esta propiedad desaparece al cabo de unas pocas horas después de que la nanoespuma de carbón ha sido sintetizada, aunque sí se conserva a temperaturas inferiores a -183 ºC. En cualquier caso, a temperatura ambiente las nanoespumas poseen propiedades ferromagnéticas, es decir, son atraídas por los imanes. aunque se supone que el carbono no es un elemento ferromagnético. Por otra parte es el material menos denso que se conoce, solo 3 miligramos por centímetro cúbico, y además es completamente transparente.
Una posible aplicación de esta forma de carbón sería en biomedicina como pequeñas unidades ferromagnéticas que podrían inyectarse en la sangre y ser dirigidas mediante campos magnéticos a una determinada zona.
Antes del descubrimiento de los fullerenos, ya no se esperaba más del carbono. sin embargo, se dió la sorpresa de los Fullerenos hace menos de 20 años.Ahora en el 2004 les tocó a las nanoespumas.



 nanofibra es una fibra polimérica con diámetro inferior a 500 nanómetros. Se obtienen a partir de técnicas especiales que permiten obtener esas fibras ultrafinas, de propiedades muy particulares y de muy diversos usos.- .............................................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=d32116dfe2363108a27550c8c8e86ac32b1a297e&writer=rdf2latex&return_to=Nanofibra

Nanofibras
Las nanofibras son estructuras nanométricas en forma de fibras, tubos, cintas, anillos, varillas y cables, que debido a su escala presentan propiedades nuevas que no están presentes en estructuras de igual composición y tamaño macroscópico. La National Science Foundation considera que las nanofibras presentan un diámetro inferior a 100 nm. En la industria de los hilados no tejidos y en la literatura científica del ámbito biomédico, no obstante, se consideran las propiedades que presentan los sistemas nanofibrosos y no tan estrictamente las dimensiones, abarcando diámetros inferiores al micrón. Existen numerosas técnicas para la obtención de nanofibras, como por ejemplo estiramiento, patrones de diseño, separación de fases, auto-ensamblado, electrohilado, entre otras. Las nanofibras presentan un enorme potencial para mejorar significativamente las tecnologías actuales, así como también para desarrollar nuevas aplicaciones. El diámetro submicrométrico, la elevada relación superficie volumen (por ejemplo, las nanofibras con diámetros de 100 nm presentan una superficie de 50 m2 por gramo de material), la baja densidad y alta porosidad presente entre las fibras genera excelentes propiedades en los productos nanofibrosos finales. Las nanofibras presentan alta reactividad superficial, conductividad térmica y eléctrica, y propiedades mecánicas superiores como resultado de su dimensión.
La posibilidad de producir fibras de distintos materiales, con morfología y porosidad a medida, sumado a las excelentes propiedades intrínsecas a su tamaño, hacen que estas estructuras resulten apropiadas para numerosas aplicaciones. Entre los más estudiadas se encuentran dispositivos biomédicos, tales como sistemas de liberación controlada de fármacos y principios activos e ingeniería de tejidos;  productos de consumo, tales como prendas de vestir, productos de limpieza y de cuidado personal; hasta productos industriales de catálisis, filtrado, barrera y aislamiento, almacenamiento de energía, pilas de combustible, capacitores, transistores, separadores de baterías, óptica y nanocables para aplicaciones en nanoelectrónica, fibras compuestas para refuerzo de materiales, tecnología de la información y aplicaciones de alta tecnología en el sector aeroespacial.

La tecnología de electrohilado (electrospinning) constituye uno de los métodos de procesamiento de vanguardia que presenta mayores ventajas para la producción de nanofibras. La técnica tiene la habilidad única de producir nanofibras de diferentes materiales y geometrías, bajo costo, relativamente alta velocidad de producción y simplicidad en el diseño del equipamiento. En los últimos años, se han electrohilado muchos polímeros sintéticos y naturales, cerámicos y compuestos, para obtener fibras continuas de unos pocos nanómetros hasta algunos micrones que generan una membrana hilada no tejida altamente porosa. Aunque la técnica de electrohilado constituye una vía sumamente versátil para la producción de nanofibras, el proceso es sumamente complejo y depende de numerosos parámetros propios del procesamiento así como de la solución polimérica.
Nanofibras de Etilcelulosa

No hay comentarios:

Publicar un comentario