Nanomaterial
Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que 1 µm en al menos una dimensión.
Esta reciprocidad dinámica de ideas y conceptos contribuye a la comprensión moderna del campo.
Materiales como el oro, que es químicamente inerte en escalas normales, pueden servir como catalizadores a nanoescalas.
En el mismo se comentan los diferentes tipos existentes en la actualidad (tales como las nanoarcillas para reforzar plásticos) o los nanotubos de carbono para agregar conductividad a varios materiales.
Los nanomateriales de ingeniería han sido diseñados y fabricados deliberadamente por el ser humano para que tengan determinadas propiedades.
Por ejemplo, la clase de nanomateriales llamados fullerenos se generan al quemar gas, biomasa y velas.
Los incendios representan reacciones especialmente complejas y pueden producir pigmentos, cemento, sílice pirógena, etc.
En todos estos casos, se observa que una diferencia significativa suele ser al menos un factor de 3.
[17] Los materiales nanoestructurados suelen clasificarse según las fases de la materia que contengan.
Por este motivo, estos materiales pueden tener aplicaciones valiosas, como las membranas de separación.
Un método habitual para producir fullerenos consiste en enviar una gran corriente entre dos electrodos de grafito cercanos en una atmósfera inerte.
Se han realizado muchos cálculos con métodos cuánticos ab-initio aplicados a los fullerenos.
Por lo tanto, es necesario comprender mejor esos procesos fotoinducidos en sistemas compuestos de nanomateriales orgánicos/inorgánicos para poder utilizarlos en dispositivos optoelectrónicos.
Las nanopartículas o nanocristales de metales, semiconductores u óxidos revisten especial interés por sus propiedades mecánicas, eléctricas, magnéticas, ópticas y químicas, entre otras.
Las nanopartículas presentan una serie de propiedades especiales en relación con el material a granel.
Las nanopartículas suelen tener propiedades visuales inesperadas porque son lo bastante pequeñas como para confinar sus electrones y producir efectos cuánticos.
Por ejemplo, las nanopartículas de oro aparecen entre rojo oscuro y negro en solución.
El confinamiento proporciona estabilización mecánica y evita que las cadenas atómicas lineales se desintegren; se prevé que otras estructuras de nanohilos 1D sean mecánicamente estables incluso al aislarlas de las plantillas.
Las piezas desgastadas y corroídas también pueden repararse con nanopartículas anisótropas autoensamblables llamadas TriboTEX.
En la industria del deporte, se han fabricado bates más ligeros con nanotubos de carbono para mejorar su rendimiento.
Otra aplicación es en el ejército, donde se han utilizado nanopartículas de pigmentos móviles para crear un camuflaje más eficaz.
[40] En la estructura core-shell, los nanomateriales forman una cáscara como soporte del catalizador para proteger los metales nobles, como el paladio y el rodio.
Por consiguiente, el método sintético debe permitir controlar el tamaño en este intervalo para poder obtener una u otra propiedad.
En estos métodos, las fuentes de materia prima pueden ser gases, líquidos o sólidos.
Un método muy popular que consiste en descomponer mecánicamente materiales a granel en nanomateriales es el "molido de bolas".
Existen técnicas tradicionales desarrolladas durante el siglo XX en la ciencia de las interfaces y los coloides para caracterizar los nanomateriales.
Estos métodos incluyen varias técnicas diferentes para caracterizar la distribución del tamaño de las partículas.
Esta información es necesaria para la correcta estabilización del sistema, evitando su agregación o floculación.
Esto se observa cuando las nanopartículas se añaden a un material a granel común, el nanomaterial refina el grano y forma estructuras intergranulares e intragranulares que mejoran los límites del grano y, por tanto, las propiedades mecánicas de los materiales.
Se ha demostrado que algunos poros y otros defectos estructurales asociados a las variaciones de densidad desempeñan un papel perjudicial en el proceso de sinterización al crecer y limitar así las densidades finales.
