Nuevos Materiales: Nanotecnología

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   Nuevos  Materiales:  Nanotecnología  

 

Por: Cristina Andrade Guevara  

 

Hace más de 36 años, cuando la gente se dirigía al supermercado a realizar sus compras, toda la mercancía era colocada en bolsas de papel. Con el paso del tiempo estas se sustituyeron con las bolsas plásticas que se utilizan hasta la fecha.

De igual forma, la industria refresquera utilizaba en el pasado envases de vidrio de diversos tamaños (ahora es muy inusual encontrar botellas de ese tipo en las bebidas de las tiendas) pero ahora utiliza envases plásticos con diferentes características de acuerdo a su presentación.

Dichos plásticos sufren transformaciones novedosas con el pasar de los años. Estos nuevos productos se desarrollan gracias a los conocimientos y la investigación acerca de las fuerzas de atracción

intermolecular e interatómica. ¿Cómo se logra esto? Modificando la presión y la temperatura para poder cambiar las condiciones de las reacciones y los tipos de enlaces que se presentan, para dar adecuar los productos a las características y requerimientos necesarios.

Dentro de los productos con propiedades diferentes (como la durabilidad y flexibilidad) que se obtienen, se encuentran los polímeros. Aunque no sepas de dónde provienen, te aseguro que los has utilizado con gran frecuencia en tu vida cotidiana.

En efecto, los polímeros se han usado desde hace ya mucho tiempo, sin embargo existe una nueva tecnología que permite mejorarlos e incluso crear otros materiales parecidos. Esto es posible gracias a la nanotecnología.

Características  y  usos  de  los  nuevos  materiales  

Sería un tanto difícil explicar las características de los materiales generados, ya que dependiendo del que se trate, sus propiedades y características cambian por lo que también lo hacen sus usos y éstos pueden ser tan variados como las necesidades que hacen que dichos materiales sean creados.

Figura 1. Molecules Stock Image (cooldesign

& freedigitalphotos.net, 2011).

La nanotecnología molecular tiene mucho potencial en áreas tales como la electrónica, la farmacéutica, la de productos de higiene personal y cosméticos, las telecomunicaciones, la generación de energía, etc.

Como puedes ver, especificar características y usos sería tan grande como enfocarnos a cada uno de los nuevos productos generados por esta tecnología.

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Si bien la innovación en la creación de nuevos materiales es grande, una realidad innegable es que esta actividad ha repercutido de forma negativa en el medio ambiente. Un ejemplo de esto son las botella y bolsas de plástico, que requieren muchos años para degradarse, lo que genera una importante contaminación.

Por otro lado, el hecho de trabajar con nanotecnología, provoca en las personas que trabajan con nanosustancias toxicidad a nivel celular e inmune, por inhalarlas o digerirlas.

Material Características

 

Aerogel    

Es  considerado  con  características  como   de  una  espuma,  tiene  densidad  pequeña,  

gran  transparencia  y  su  índice  de   refracción  es  parecido  al  del  aire.  

   

   

Materiales  con  memoria  de  forma  

 

Son  llamados  «inteligentes»  y  son   adaptativos.  Dichos  materiales  puede  

deformarse  pero  luego  recuperan  su   forma  original  al  exponerse  al  calor.  

Cuando  esto  sucede,  puede  realizar  un   trabajo  pesado  en  el  cual  por  ejemplo,  el  

material  es  sometido  a  una  elevada   presión.  

   

  Silicona  

 

Es  versátil,  pues  puede  dársele    diferentes   usos,  con  diferentes  colores,  grados  de  

dureza  y  elasticidad.  Es  un  material   ergonómico,  cuyos  usos  son  en  la   ortopedia  y  prótesis  de  mama,  entre  

otros.  

   

Cerámica  técnica    

Es  un  material  aislante  o  superconductor,  

de  alta  tenacidad  y  dureza.  

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Tabla 1. Nanomateriales y sus características.

Estos efectos aún están bajo estudio puesto que, si bien es cierto que las nanopartículas generan cierta toxicidad, sus consecuencias no se conocen a ciencia cierta pues como se mencionó anteriormente sus propiedades son muy variadas cuando se presentan en escala nano.

Algunos ejemplos de nuevos materiales creados a partir de la nanotecnología química son:

• Aerogel.

• Hormigón translúcido.

• Plásticos con triple cambio de forma.

• Estructuras de fibra de carbono.

• Nanotubos.

• Ferrofluidos.

• Materiales cerámicos.

• Nanomaterial para producir plásticos con propiedades diversas.

Algunas  aplicaciones  de  la  nanotecnología  

Es posible que te cuestiones si en verdad dichos materiales existen y cuáles son sus aplicaciones.

¿Realmente permiten el avance de la ciencia en todas sus áreas? Rangel et al. (2011), nos mencionan algunas de las siguientes formas en la que la tecnología se aplica en distintas disciplinas:

 

Inyecciones  celulares    

En el tratamiento especializado de algunas enfermedades, es importante no sobrepasar la dosis del medicamento administrado o bien en ocasiones la solución que se tiene que inyectar es tan delicada que no se cuenta con equipo para realizar dicha acción. Dado lo anterior es por lo que se han realizado investigaciones acerca de «disparar» o inyectar biomoléculas tales como genes o proteínas ayudados de pulsos eléctricos los cuales tienen que llegar a las células del sistema inmune y así combatir la enfermedad que se esté tratando.

     

Materiales  ferrofluidos  

Son  también  materiales  «inteligentes».  Se   aplican  en  amortiguadores  de  vehículos,   puentes  y  rascacielos.  Se  pretende  que  en  

un  futuro  pueda  formar  parte  del  

«sistema  nervioso»  de  los  robots.  

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Un investigador estadounidense creó unas nanofibras optomecánicas las cuales al ser expuestas a un láser cambian su forma, de tal manera que puedan codificar físicamente información binaria y poder ser utilizadas como memorias para las computadoras.

Ropa  inteligente    

Existe una compañía francesa que ofrece un diseño de ropa muy innovadora para sus clientes, los cuales estarán debidamente protegidos a los cambios bruscos de temperatura. La ropa que diseñaron tiene un injerto de microcápsulas las cuales se tornan líquidas cuando la temperatura ambiente es muy alta y dichas cápsulas se solidifican si la temperatura del medio ambiente es fría. De tal manera que la persona estará siempre bien protegida con una misma ropa que le funciona tanto para ambientes fríos como cálidos.

Purificación  del  agua  

Dentro de los procesos utilizados para la purificación del agua, se encuentra la ósmosis inversa. Este método ha sido modificado y es utilizado para desalinizar y depurar el agua del mar utilizando una membrana fabricada por una red de polímeros con nanocompuestos.

No olvides que las nanopartículas miden una millonésima parte de un metro y que tienen muchas y variadas aplicaciones en diversas industrias.

Como puedes darte cuenta, hay aplicación de la nanotecnología es aspectos muy variados tanto en pro de la salud como algunas cuestiones que para algunos pueden sonar un tanto extravagantes y de poca utilidad. Sin embargo piensa que en un momento dado pueden ser de mucha utilidad en un futuro no muy lejano en donde podrían facilitar la vida del ser humano o incluso llegar a salvarla.

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 Bibilografía  

Peña, J. (2008). Materiales MATERFAD. Recuperado de http://www.youtube.com/watch?v=jJRQFa49Bok

Referencias    

Rangel, S., Miyamoto, O., Vega, G., Caudillo, A., González, F., Gordon, J., Muñoz, R., Ramírez, A., Chelen, D. y Benítez, T. (2011, diciembre).

Aplicaciones de la Nanotecnología. En revista Muy Interesante, 12.

México: Editorial Televisa.

cooldesign & freedigitalphotos.net. (2011). Molecules Stock Image. Recuperada de http://goo.gl/OlnM9s (Imagen publicada bajo licencia Royalty free, de acuerdo a: http://www.freedigitalphotos.net/images/terms.php).

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