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CAPITULO I

NANOTECNOLOGIA

La palabra nanotecnologa se usa extensivamente para definir las ciencias y tcnicas que se

aplican al nivel de nanoescala, esto es, medidas extremadamente pequeas, nanos que

permitan trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus tomos.

1nm=1x m

Richard feynman considerado padre de la nanociencia, premio nobel de fsica, en 1959

propuso fabricar productos a base de un reordenamiento de tomos y molculas.

La mejor definicin de nanotecnologa es esta: la nanotecnologa es el estudio, diseo,

creacin, sntesis, manipulacin y aplicacin de materiales, aparatos y sistemas funcionales a

atreves del control de la materia a nanoescala, y la explotacin de fenmenos y propiedades

de la materia a nanoescala.

Ventajas competitivas:

Los nanotubos de carbono (CNT) es un campo reciente; fueron en 1991.

Aplicacin de la nanotecnologa

Incremento de la calidad de vida gran cantidad de avances en nanotecnologa basan sus

estudios en el incremento de la calidad de vida y en como favorece al medio ambiente.

Definicin y clasificacin de nanmateriales

Son materiales con propiedades morfolgicas ms pequeas que un micrmetro en al menos

una dimensin.

La agencia del medio ambiente (EPA) de EUA ha clasificado los nanmateriales en la actualidad

en 4 tipos

Basados en carbono: compuestos por carbono y suelen adoptar formas de esferashuecas, elipsoides o tubos.

Basados en metales:estos nanmetros incluyen puntos cunticos, nanoparticulas de

oro y plata y xidos metlicos como el dixido de titanio.

Dendrimeros: son polmeros de tamao nanomtrico construidos a partir de unidades

ramificadas. tiles para la administracin de frmacos.

Compuestos: nanoparticulas con otras nanoparticulas o con otros materiales de gran

tamao.

Aspectos innovadores:

Habilidad para trabajar a escala molecular, tomo a tomo.

Materiales de base, utilizados para la sntesis de nanoestructuras va autoensamblado.

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CAPITULO II

Nanmateriales basados en carbono

Fullerenos: son la tercera forma ms estable del carbono, tras el diamante y carbono. El

primer fullereno se descubri en 1985, se presentan en forma esferas, elipsoides o cilindros.

Los Fullerenos esfricos reciben a menudo el nombre de BUCKYESFERAS.

Y los cilndricos el de BUCKYTUBOS o nanotubos

Reciben el nombre de BUCKMINSTER FULLER, que empleo con xito la cpula geodsica en la

arquitectura.

Hallazgo casual del fullereno se produjo al irradiar un disco de grafito con un lser y mezclar el

vapor de carbono resultante mediante una corriente de helio. Cuando se examin el residuo

cristalizado, se encontraron molculas constituidas por 60 tomos de carbono.

En abril de 2003, se estaba estudiando el potencial uso medicinal de lo Fullerenos, fijando

antibiticos especficos en su estructura para atacar bacterias resistentes y ciertas clulascancergenas, tales como el melanoma.

Entre los disolventes comunes para los Fullerenos se incluyen el tolueno y el disulfuro

de carbono.

Las disoluciones BUCKMINSTERFULLERENO puro tienen un color purpuro intenso.

El fullereno es la nica forma ALOTRPICA del carbono que puede ser disuelta.

Variaciones de Fullerenos:

Buckyball Fullerenos: C20, C26, C36,C50,C70,C72,C76,C80,C82,C84 y C60

Nanotubos

Megatubos

Polmeros

Nano cebollas

Vinculados bola o cadena dmeros

Anillos Fullerenos

Grafeno

Buckminsterfullereno C60: se trata de un carbono formado por 60 tomos de carbono.

Molcula C36 Stickyball:

Aplicaciones tecnolgicas:

Lubricantes.

Superconductores.

Imgenes mdicas.

Catlisis qumica.

Dispositivos de grabacin.

Ventajas:

Mayor radioactividad qumica que la molcula C60. Esto significa ms compuestos

tiles.

Altas temperaturas de transicin de superconductividad.

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Aplicacin actual

Fullereno C60 en la fabricacin del aceite TECHNOS C60 5W40.

Posibles riesgosEstos se tornan potencialmente txicos sobre todo si se toma en cuenta que son materiales

lipoflicos que tienden a ser almacenados por los organismos en zona de tejidos grasos.

Pueden introducir un estrs oxidante en los cerebros de los peces rbalo

Nanotubos:

Existen nanotubos de muchos materiales, tales como SILICIO NITRURO DE BORO, pero

generalmente el trmino se aplica a los nanotubos de carbono o CNTs (carbn nanotubes).

CAPITULO III

Mtodos de produccin

Deposicin qumica en fase de vapor (CVD) mtodo del sustrato

Se coloca un sustrato en un horno, se calienta a 600C y lentamente se aade metano, gas,

liberando tomos de carbono, que se pueden recombina en forma de nanotubos.

Grafeno

El Grafeno es un material bidimensional que cuenta con solo un tomo de grosor. Su

estructura laminar plana de grafito est compuesta de tomos de carbono que forman un

hexagonal.

Su apariencia puede parecer frgil y delicada ya que a simple vista el Grafeno es como una

tela transparente y flexible. Sin embargo, se trata de un material extremadamente resistenteque adems sirve de conductor de la electricidad.

Propiedades:

alta conductividad trmica y elctrica.

Alta elasticidad y dureza

Resistencia (200 veces mayor que la del acero)

Soporta radiacin ionizante

Es muy ligero con el carbono, pero es ms flexible

Un futuro solido

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La tensin que alcanzo el Grafeno antes de romperse fue de 130GPa esto es 264 veces mayor a

la que soporta la tela de araa.

Grafeno: entre metal y semiconductor

Los materiales se clasifican en metalicos y aislantes, segn los elctrones en su interior puedan

desplazarse mediante campos electricos o no.

Aplicaciones

El Grafeno conduce la electricidad mejor que muchos materiales metlicos. Esto significa que

unos componentes electrnicos basados en este material seran ms eficientes y consumiran

menos electricidad. Un hipottico chip confeccionado con este tipo de transmisores sera ms

rpido y permitira crear computadoras ms veloces.

A lo largo de los aos, los transmisores de silicio han ido reduciendo su tamao hasta los 45

nanmetros (nm), tecnologa de fabricacin en la que se basa actualmente Intel y AMD, estaltima para los chipsets Grficos.

El grafano

En el 2010 la revista science reporto el descubrimiento del grafano, posee una estructura

monocapa similar a la del Grafeno, el grafano no conduce corriente elctrica.

CON EL OXIDO DEL GRAFENO ES POSIBLE CREAR LAMINAS TAN RESISTENTES COMO EL ACERO.

CAPITULO III

NANOMATERIALES METALICOS

Puntos cunticos: robots de tamao microscpico que patrullan por el torrente sanguneo

llevando molculas de frmacos o tomos artificiales.

Mtodo de sntesis: se pega en un soporte giratorio, para luego bombardearlo con iones de

argn.

Captulo 4

Dendrimeros:macromolculas tridimensional de construccin arborescente. Forman parte de

los polmeros.

Aplicaciones: revestimiento, agente activador de superficies, catalizadores, modificador de

viscosidades, sensor al responder a estmulos (disolventes qumicos y luz),medicina farmacia y

agente descontaminante

Capitulo 5

Nanocompositos:

Nanocompositos se pueden clasificar de la siguiente manera:Nanocompositos de matriz de cermica:compuesto por xidos, nitruros boruros siliciuros.

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, metlica, polmero