Química III. Tema 1Grupo de Excelencia de Física y Química del Estado Sólido

Dra. María Luz Rodríguez MéndezEscuela de Ingenierías Industriales

Universidad de ValladolidE-mail: mluz@eii.uva.es

Nanociencia y nanotecnología:

dos razones que cambiarán el mundo

Índice

� Nanociencia y nanotecnología

� El camino hacia lo “nano”

� Aplicaciones a corto, medio y largo plazo

� Implicaciones éticas

¿Qué es un nanometro? 1 nm=10-9 m

Un hombre de 2 metros: 2 mil millones de nm

Cabeza de alfiler de 1 mm: 106 nm

Celula: 1.000 nm

Separación entre hebras de ADN:2 nm

Nanociencia y Nanotecnología

� Nanociencia: disciplina dedicada a obtener, manipular y estudiarpropiedades de materiales en los que al menos una dimensióntiene un rango menor que 100 nm

� Nanotecnología: desarrollo de máquinas, productos o procesos,basados en componentes de escala de nanometros

NanotecnologíaCiencia

Desarrollo paralelo

Pluridisciplinares

¿Es nuevo lo nano?� Desde la antigüedad se ha trabajado con objetos pequeños

o con átomos� Vidrieras de la catedral de Colonia (Alemania) (S XIII) están

coloreadas con nanopartículas (rojo Au; amarillo Ag, etc.)

Nueva ciencia y tecnología

� Nuevo: Control en la manipulación� Richard Feynman: 1960 padre de la idea (no del

nombre)

� El término “nanotecnología” fue acuñado por NorioTaniguchi (Tokio Science University) en 1974

- ¿ Qué ocurriría si pudiésemos colocar los átomos unopor uno de la manera que nos interesara? (R.P.Feynman 1960)

- Toda la información recogida en los últimos sigloscabrá en un cubo del tamaño de la cabeza de unalfiler

Índice

� Nanociencia y nanotecnología� El camino hacia lo “nano”

� Miniaturización� Nuevas propiedades� Nuevas técnicas de síntesis Química� Imitar a la naturaleza� Nuevos microscopios

� Aplicaciones a corto, medio y largo plazo� Implicaciones éticas

El camino hacia lo nano: Miniaturización

� El transistor es el paradigma más claro de cómo la ciencia y la tecnología avanzan conjuntamente

� Ley de Moore:� Número de transistores integrados en un chip se dobla cada 18 meses

� Ej. Pentium D (2005): sus chips tenían entre 90 y 65 nm� En 2007 tenían 45 nm� En 2011 Intel puede hacer pistas de 11 nm

Circuitos Integrados

“Si la General Motors se hubiera desarrollado tecnológicamente como la industria de la informática en los últimos diez años, ahora deberíamos poder

conducir automóviles que correrían a una velocidad máxima de 160.000 Km/h, pesarían menos de 14 kg y

podrían recorrer una distancia de 1.000 km con un solo litro de gasolina. Además, su precio sería de 25 dólares”. Bill Gates (2002)

El camino hacia lo nano: Lo nano es diferente

� El tamaño tan pequeño da lugar a nuevas propiedades

� Alta relación superficie/volumen

� Se producen fenómenos cuánticos nuevos producidos por elconfinamiento de electrones y huecos en el material

� Propiedades eléctricas, ópticas, magnéticas, electrónicas, etc. Son muydistintas a las de el material en forma macroscópica

� Aplicaciones prometedoras en óptica, electrónica, termoelectricidad,almacenamiento magnético, MEMS (Sistemas nano-electro-mecánicos),etc.

Propiedades ópticas: Efecto del tamaño en el color del Au

Propiedades que dependen del tamaño

Propiedades que dependen del tamaño

Efecto del tamaño en el color de suspensiones de Ag

� Un quantum dot es una estructura de un semiconductor que confina elmovimiento de los electrones de la banda de conducción, los huecos de labanda de valencia, o excitones (pares ligados de electrones de conduccion yhuecos de valencia) en las 3 direcciones del espacio. El confinamiento da lugar aespectro de energía discreto

� Cuando un punto cuantico se excita, emite luz. La energía e intensidad de la luzemitida será mayor cuanto menor sea el dot. Por eso, estos pequeños dotssemiconductores son la puerta a una enorme variedad de aplicaciones ytecnologías.

Fluorescencia inducida por la exposición a la luz UV de viales con quantum dots de CdSe de diversos tamaños

Quantum dots (puntos cuánticos)

Propiedades que dependen del tamaño

El camino hacia lo nano: Nuevas técnicas químicas de obtención

� Nuevas estructuras nanométricas con nuevaspropiedades químicas� Nuevas técnicas de preparación

� Ej: Autoensamblado, química supramolecular

Tipos de nanoestructuras� Dimensión 0:

� Asociaciones supramoleculares� nanopartículas, nanocristales,

nanoclusters� Otras nanopartículas: Fullerenos,

tetrápodos, dendrímeros

� Dimensión 1: � nanohilos y nanotubos

� Dimensión 2:

� Grafeno� Redes bidimensionales de

nanopartículas,� Superficies y películas

� Dimensión 3:� Sólidos nanoporosos� Superredes, composites

Monocapa de material organico

Succinato de niquel, nanoporoso

TetrápodoNanoparticulas Dendrímero

Nanohilos de GaAs

Fullerenos

Nanotubos de C

grafeno

Nanoestructuras basadas en carbono

� Carbono en forma de grafito y diamante se conoce desde la antigüedad� En 1985 trabajos a condiciones extremas de P y T dan lugar a la formación de

una nueva forma alotrópica de C� C60 con forma de balón de fútbol: (Buckminster Fullerene)

� En 1991 se descubrieron los nanotubos de carbono � Como una hoja de grafito plegada� Buena conductividad, propiedades electroquímicas y adsorción de gases, resistencia

mecánica mayor que la del acero� Grafeno: el material milagro� Grafino: el nuevo invitado� Otros: nano-onions, nano-horns, peapods….

Obtención de nanoestructuras� Obtención Top-down: fabricar

� Se basa en la obtención de nanoestructuras a partir de un precursor de tamaño superior.

� Obtención Bottom-up: sintetizar� Se basa en la obtención de nanoestructuras a partir de un

precursor de tamaño inferior.� Esto es lo que los últimos 10 años ha hecho que la

nanotecnologia sea muy excitante

Grande

Pequeño

Top-Down Bottom-Up

Método Top-down

Preparación de estructuras mediante Top-down

� Preparación de nanopartículas� Formación de nanopartículas a través de abrasión mecánica (de alta energía) o molienda

(ball-milling)� Sonicación

� Se utiliza para obtener grandes volúmenes del material para aplicaciones industriales.

� Pirólisis mediante llama o plasma (spray pirolysis)

� Preparación de dispositivos: Nanolitografía (e-beam o ion-beamnanolithography)

Método bottom-up

� Precursores (“ladrillos” o “building-blocks”), se unen y crecen� Ultimos 10 años ha hecho que la nanotecnologia sea muy excitante

Grande

Pequeño

Top-Down Bottom-Up

� Estos bloques pueden ser útiles por sí mismos o unidos aotros bloques capaces de llevar a cabo una cierta función

� Búsqueda de métodos para que los ladrillos se unan unos aotros sin necesidad de ponerlos de “uno en uno”

Síntesis coloidal: Nanopartículas

� Condensación de átomos o moléculas en fase gaseosa o en disolución.� El uso de disoluciones es más frecuente

� Las nanopartículas quedan “flotando” formando coloides� Se usa para preparar nanopartículas a gran escala y no es caro

� Ej: Au3++ acido citrico (reductor) Au(np)� Tamaño depende de las condiciones de preparación

Química supramolecular

� Area de la química que se basa en las interaccionesno covalentes de las moléculas� Interacciones débiles (y reversibles)

� La naturaleza las utiliza de forma habitual� Muchas interacciones débiles son fuertes y modulables

� Interacciones no covalentes incluyen� Metal-ligando� Fuerzas de Van del Waals� Interacciones pi-pi� Efectos electrostáticos� Puente hidrógeno

� Organización molecular da lugar a estructuras conpropiedades diferentes a las de los componentesindividuales

Química supramolecular

� Existe reconocimiento molecular� Fundamental para comprender muchos sistemas biológicos� Ha permitido desarrollar sistemas químicos altamente

complejos

Química supramolecular: Ejemplos

De la química supramolecular al self assembly

� Self-assembly va mas allá de la preorganización de los sistemassupramoleculares� Así, el autoensamblaje implica la asociación espontánea entre

varias especies para formar un agregado de mayor tamaño y, generalmente, de una arquitectura más compleja.

� Estructura jerarquica. � Cada nivel tiene propiedades diferentes

• Las moléculas básicas se unen para formar estructuras más complejas. Según su composición química (sin F izda., con F, dcha) el resultado final es diferente

Preparación de películas

� Chemical Vapor Deposition (CVD), Physical Vapor deposition (PVD)…

� Pelíclas autoensambladas (SAM)� Una monocapa autoensamblada (SAM) es una monocapa de moléculas altamente ordenadas

y con un empaquetamiento compacto, depositadas sobre una superficie (Au, silicatos,polímeros, etc.)

� Películas de Langmuir-Blodgett� Monocapas ordenadas y homogéneas que se depositan desde una monocapa preparada en

una subfase acuosa

El camino hacia lo nano: Imitación de la naturaleza

� Sistemas biológicos tienen estructuras nanométricas complejas con funciones superiores� Biominerales (conchas, huesos, etc)� ADN, proteinas� Células …

Imitar a la naturaleza (biomimetica)

Izda. : estructura molecular del ADNCentro: superestructura del ADNDcha.: Virus del mosaico del tabaco .

El Camino hacia lo nano: Nuevos microscopios

� Nuevas Técnicas de caracterización� Microscopios electrónicos

� Microscópio eletrónico de barrido (SEM) � Scanning Electronic microscope

� Microscopio electrónico de transmisión (TEM)� Transmission Electron microscope

� Microscopios de campo próximo � Permiten visualizar en tres dimensiones estructuras

nanométricas� Microscopio de efecto túnel (STM)

� Scanning Tunneling Microscope� Microscopio de fueraa atómica (AFM)

� Atomic Force Microscope

• En condiciones optimas de trabajo se tienen una

magnificación de 1.000.000x.

• Se pueden diferenciar posiciones separadas 0.3 nm.

Caracterización mediante Microscopía electrónica de transmisión (TEM)

Microscopio de efecto túnel STM

� P: Corriente túnel que se establece entre dos conductores.

1JT≈ exp(-z)

zDonde.

� Z: distancia punta-muestra

Grafito Película de un polimero conductor

Microscopio AFM: Medida de la flexión del vástago

SAM de un alquiltiol

� Spin-coated polystyrenenanospheres on siliconwafer, viewed by an AtomicForce Microscopy.

STM y AFM: “Escribir” con átomos

STM Nanoescritura: Xe sobre Ni (111)

AFM: Dip pen nanolithography

Índice

� Nanociencia y nanotecnología� El camino hacia lo “nano”

� Miniaturización� Nuevas propiedades� Nuevas técnicas de síntesis Química� Imitar a la naturaleza� Nuevos microscopios

� Aplicaciones a corto, medio y largo plazo� Implicaciones éticas

Aplicaciones actuales. Industria nanotecnológica

� Un informe de 2008 del “Project on EmergingNanotechnologies” estimó que había aprox. 800productos manufacturados comerciales

� El mercado aumentaba en 3–4 por semana� La mayor parte de aplicaciones se limitan al uso de

materiales pasivos de “primera generación” comonanopartículas, nanotubos o nanohilos

� Lograr otras aplicaciones industriales de nanomateriales querequieran manipulación real o estructurar los componentes anivel nanométrico requerirá más investigación.

� Fundación Fantom: estado de la industria nanotecnológica en España� http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/analysis_draft/� http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/� http://www.americanelements.com/nanotech.htm

Aplicaciones actuales

� Cosmética: � Nanopartículas para cremas de protección solar� Cremas antienvejecimiento (liposomas)

� Catalizadores:� Quimica selectiva menos contaminante

� Medicina� Medicamentos más eficientes

� Recubrimientos y pinturas� Nanopartículas de oxido de Zn recubrimientos superficiales,

pinturas y barnices para muebles exteriores� Otras aplicaciones

� Nanopartículas de Ag para empaquetamiento de alimentos; desinfectantes y productos del hogar

� Alimentos en forma de nanoparticula para mejorar la adsorción

Protectores solares con nanopartículas

� Las nanopartículas de ZnO y TiO2 se dispersan en la crema y protegen frente a los rayos UVA (quemaduras y envejecimiento)� Actúan como pequeños espejos que reflejan los rayos del sol

� Su protección es más efectiva que la de los bloqueantes tradicionales� No provocan alergias

Imagen SEM de nanopartículas utilizadas en filtros solares

Nanopartículas como catalizadores

� Catalizadores son caros y deben ser usado con eficiencia.

� Nanoestructuras aumentan la superficie de contacto� Las nanoparticulas o las zeolitas se impregnan sobre

estructuras porosas para aumentar la superficie de contacto

Zeolitas depositadas sobre una malla de hilos de tántalo

Nanoparticulas de Pt sobre una superficie porosa

Nanoparticulas en medicina y salud

� Test de embarazo usan AuNP(<50nm) recubiertas de un anticuerpo complementario con la hormona del embarazo. En caso de embarazo hay agregación y cambio de color.

� Nanopartículas de hidróxido de Al como antiácido (Alu-Cap, Aludrox o Pepsamar).

Nanopartículas de Ag como bactericidas

Pinturas y Recubrimientos

� Pinturas y recubrimientos se extienden mejor y disminuye la cantidad usada

� Mejoras: � AgNP para obtener pinturas bactericidas� Protección frente a corrosion

Aplicaciones a corto-medio plazo

� Adhesivos nanoestructurados

� Drug-delivery

� Diagnóstico por imagen

� Modificación de superficies

� Tinta electrónica

� Sensores

Adhesivos tipo gecko

� Los lagartos Gecko tienen en sus patas unaestructura jerárquica formada por fibras de proteína(beta queratina)

� Tienen fuerzas de adhesion grandes� En cualquier tipo de superficie� Humedas o secas� Adhesion y despega

� Se intenta imitar estas estructuras

Adhesivos tipo gecko basados en nanotubos de C

� Nanotubos de carbono ( 8 nm diametro) alineados verticalmente actuan como adhesivos tipo gecko.� Adhieren vidrio

Adhesivos tipo gecko de poliuretano

� Película de poliuretano nanoestructurado mediante self-assembly� “ventosas” en la parte superior� Se consiguen fuerzas adhesivas muy superiores a los

adhesivos de poliuretano habituales

Targeted Drug delivery� La liberación de fármacos se puede mejorar utilizando

nanopartículas que encapsulen los fármacos� Liposomas o polímeros biodegradables

� Dirigidos a un punto concreto, donde se anclan y se liberan los principios activos

Problemas drug-delivery

� Problemas de toxicidad� Dificultad de atravesar barreras biológicas� Pocos polímeros han llegado a aplicaciones reales

Nanoparticulas en diagnóstico y tratamiento

� Nanoparticulas magnéticas pueden dirigirse dentro del cuerpo para diagnostico o para tratamiento

Modificación de superficies

• El ejemplo clásico es una superficie de Au recubierta con una monocapa de un alcanotiol

• al exponer grupos –CH3 hacia el exterior aumenta de manera significativa su hidrofobicidad.

Es posible cambiar a hidrofobicidad de

una superficie, recubiendola de una

película nanoestructurada

En la superficie hidrofóbica (izquierda)

la gota de agua se recoge sobre sí misma, intentando minimizar el

contacto

Modificación de superfcies

�Tejidos recubiertos de materiales anfifilicos autoorganizadosse recubren de unos “nanopelos” con la parte hidrofobica haciael exterior

� Tejidos que repelen el agua y no se manchan

Tinta electrónica

� Papel electrónico:

� Utiliza nanoparticulas conductoras (Ag, nanotubos,grafeno…) para hacer pistas conductoras ensustratos flexibles (plásticos)

� Se pueden construir pantallas de TV o periódicosflexibles

Buckypaper

� "buckypaper.“: un agregado macroscópico de nanotubos de carbono� Extremadamente ligero (10 veces mas ligero que el acero) y potencialmente 500 veces

más fuerte (cuando las láminas se apilan para formar un composite)� Conductividad térmica muy alta (de las más altas conocidas)� Conductor electrico� Flexible como el papel� Carísimo

� Aplicaciones aeroespaciales, ….

Nanoestructuras y sensores

� Materiales nanoestructurados aumentan lasensibilidad y reproducibilidad de los sensoresquímicos:� Aumento de la superficie de contacto

� Aumento sensibilidad� Mejora en la especificidad

LB technique

Langmuir film of surfactan and mediator

Enzyme

Adsorption

Mixed Langmuir film

Modified ITO electrodes

covered with mixed Langmuir-

Blodgett films ⇒ biosensor

Sensor fabrication using the LB technique

Amphiphlic: Arachidic acid:

Enzymes: Tyrosinase or Laccase:

Electron mediator: Lutetium Bisphthalocyanine

Aplicaciones futuras

� Materiales con propiedades mecánicas mejoradas

� Nanoelectrónica y electrónica molecular� Máquinas moleculares. Nanorobots� Almacenamiento de hidrógeno� Neuro electrónica

MaterialYoung's

Modulus(TPa)

Tensile strength

(GPa)

Elongation at break

(%)

SWNT ~1 (from 1 to 5) 13–53E 16

MWNT 0.8–0.9E 11–150E

Stainless Steel ~0.2 ~0.65–3 15–50

Kevlar ~0.15 ~3.5 ~2

KevlarT 0.25 29.6

Propiedades mecánicas; Nanotubos de carbono

� Nanotubos de carbono tiene muy buenas propiedades mecánicas

� Cuando sea posible ordenar los nanotubos, se obtendrá un material con propiedades mecánicas muy superiores al acero

� Ascensor a la estación espacial

Electrónica molecular

Transistor de nanotubo de carbono

Single molecule transistorTecnología a nivel de laboratorio. Se fabrican de uno en unoActualmente no es posible producción industrial

Pilas de combustible

� Utilización de nanotubos de carbono:� Adsorben hidrógeno. Son estables y ligeros

� Diseño de nuevos materiales nanoestructurados como electrodos y como membrana intercambiadora� Aumento de la superficie de contacto (eficiencia)

Motores moleculares

O

O

OO

OSi

OO

O

O

OO

OSi

O

O

O

OO

OSi

OO

O

O

OO

OSi

O

Motores moleculares

� “Engines of creation”. E. Drexler (1986): ww.e-drexler.com

Nanorobots

� Estas pequeñas partes (engranajes, ejes, etc.) darán lugar en un futuro (aun lejano) a la construcción de nanorobots� Aplicaciones en medicina: nanorobots que viajan por el

cuerpo para reparar tejidos dañados o recoger información� Eliminar piedras riñón� Eliminar células cancerosas� Análisis in situ

� Otras aplicaciones� Acceso a lugares inaccesibles (tuberías, derrumbamientos…)

Sistemas híbridos neuro-electrónicos

� Combinar neuronas con circuitos microelectrónicos:

� Neurona de rata sobre un chip semiconductor permite que circule la corriente eléctrica

Informe UE en 2012

� En el 2015, el mercado mundial de lananotecnología será de 3 trillones de Euros en unamplio rango de sectores (industria química,farmaceutica, aeroespacial, electrónica, materialesetc.).

� En el 2025, la nanotecnología será una industriamadura, aunque aún en crecimiento, conincontables productos en diferentes sectores.

Índice

� Nanociencia y nanotecnología� El camino hacia lo “nano”

� Miniaturización� Nuevas propiedades� Imitar a la naturaleza� Nuevas técnicas de síntesis Química� Nuevos microscopios

� Aplicaciones a corto, medio y largo plazo� Implicaciones éticas

Peligros potenciales futuros

� El Center for Responsible Nanotechnology (USA) a identificadopotenciales riesgos relacionados con el uso de la nanotecnología

� Seguridad� Armas de destrucción masiva indetectables que se pueden accionar de

manera remota� Armas nucleares de cuarta generación

� Todos los países con programa nuclear investigan en ello� Líderes: Laboratorio Sandia (USA)

� Armas biológicas� Nanorobots basados en máquinas moleculares

� Peligros para la salud� Exposición incontrolada a nanopartículas

� Peligros para el medioambiente� Diseminación de nanopartículas en el medioambiente

� Peligros económicos� Nuevos productos fabricados en masa baratos

Riesgos para la salud identificados

� Las nanopartículas de Ag que se usan en calcetines para reducir el olor se liberan al mediambiente con el lavado

� aumentan los biomarcadores de inflamación

� inducen envejecimiento de la piel

� inducen agregación plaquetaria

� Ratones que consumen nanoparticulas de TiO2 muestran daños en el DNA y los cromosomas similares a los observados en enfermos de cancer, enfermedad coronaria o enfermedades neurológicas

� Algunas formas de nanotubos de carbono podrían ser tan dañinos como el asbestos si se inhalan en cantidad suficiente

Poco conocimiento

� Hay poco conocimiento sobre muchos aspectos:� Qué ocurre con las nanoparticulas una vez que se dispersan en el

medioambiente de forma masiva� No hay vuelta atrás

� No hay conocimiento sobre el impacto que tendrá lananotecnología en la técnica, el medioambiente y la culturacuando haya una convergencia entre la nanociencia con labiología, la robótica y las neurociencias.

Regulación y medidas a tomar

� No existe regulación gubernamentalrelacionada con la nanotecnología� P.ej. Se ha solicitado que al menos por el

momento no se adicionen nanopartículas a losalimentos

En resumen

� La nanotecnología traerá numerosos avances ytransformará el mundo. También, como cualquiernueva tecnología causará algunos problemas, por loque habrá que introducirla con precaución.

� En cualquier caso.…..

No hay vuelta atrás

Gracias por su atención

¿Preguntas?

� New Materials� Ex: Stain-resistant

clothes� Health Care

� Chemical and biological sensors, drugs and delivery devices

Potenciales impactos de la Nanotecnología

Thin layers of gold are used in tiny medical devices

Carbon nanotubes can be used for H fuel storage

Possible entry point for nanomedical device

� Technology� Better data storage

and computation

� Environment� Clean energy, clean air

Potential Risks of Nanotechnology

� Health issues� Nanoparticles could be inhaled, swallowed, absorbed

through skin, or deliberately injected� Could they trigger inflammation and weaken the immune

system? Could they interfere with regulatory mechanisms of enzymes and proteins?

� Environmental issues� Nanoparticles could accumulate in soil, water, plants;

traditional filters are too big to catch them

� New risk assessment methods are needed� National and international agencies are beginning to study

the risk; results will lead to new regulations

Informe UE 2012. Que se espera para 2025?

Fuerzas débiles

� Van der Waals entre moléculas apolares

� Fuerzas débiles entre moléculas polares

� Metal-ligando

Technology: A DVD That Could Hold aMillion Movies• Current CD and DVD media havestorage scale in micrometers• New nanomedia (made when goldself-assembles into strips on silicon)has a storage scale in nanometers– That is 1,000 times more storagealong each dimension (length, width)…Source: Images adapted from http://uw.physics.wisc.edu/~himpsel/nano.html…or 1,000,000times greaterstorage density

Evolución de los transistores

Fotografía del primer transistor realizado por W. Shockley, J. Bardeen y W. Brattain en diciembre de 1947.

www.bellsystemmemorial.com/belllabs_transistor.html

Aplicaciones actuales

� Cosmética: � Nanopartículas de ZnO y TiO2 anti UV-Vis para cremas de

protección solar� Cremas antienvejecimiento (liposomas)

� Catalizadores:� Quimica selectiva menos contaminante

� Nanoparticulas C y oxido de Ce� Zeolitas

� Tratamiento médico� Oxidos de Magnesio o Aluminio en forma de nanopartícula,

mejoran la absorción del magnesio� Otras aplicaciones

� Nanopartículas de Ag para empaquetamiento de alimentos; desinfectantes y productos del hogar

� Nanopartículas de oxido de Zn recubrimientos superficiales, pinturas y barnices para muebles exteriores

� Alimentos en forma de nanoparticula para mejorar la adsorción

Nanopartículas en diagnóstico

� Se utilizan nanopartículas de MgFeO a las que se incorpora yodo radioactivo como contraste para imágenes duales de PET/MRI

� En la imagen PET se observa un contraste muy superior al obtenido hasta ahora con contrastes tradicionales� Las nanoparticulas se dispersan y se absorben más rápidamente en los

nódulos linfáticos.

Evolución hacia lo nano

8 micras 10MHz800 nm de largo

TU Delft. Science 2009

http://youtu.be/2tZVIYQT948

Nanoviolin

� Nanotubo de carbono (10 nm de ancho y 800 nm de largo) sobre dos contactos de Si (Science, Julio 2009)

Youtube: nano violin: se oye como suena

10MHz

Liposomas en cosmética

� Cosméticos con liposomas� Vesículas formadas a partir de una bicapa lipídica� Penetran las membranas celulares

Propiedades que dependen del tamaño

Propiedades electrónicas

Principios de la Microscopía Electrónica�Se generan electrones por emisióntermoiónica calentando un filamento dewolframio (de forma similar a la émisión deluz por una bombilla) o bien por emisión deefecto campo (emisión inducida por camposmagnéticos)� Los electrones se aceleran gracias a unpotencial eléctrico y se enfocan mediantelentes electromagnéticas.� Los electrones secundarios se utilizan paraformar una imagen� Los Rayos X producidos se utilizan paraidentificar la composición y abundancia deciertos elementos en la muestra.

Imágenes de SEM de nanoestructuras

� En condiciones optimas la magnificación puede ser de 180.000x.� Se tiene información sobre el tamaño y la forma de las partículas,� Es posible obtener mapas de distribución atómica utilizando

fluorescencia de rayos X