Todo lo que debes saber sobre los Nanomateriales

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A lo largo de la historia, los humanos hemos buscado en la naturaleza los insumos que necesitamos para sobrevivir y desarrollarnos como especie. Gracias a la tecnología, el hombre ya no necesita suplir sus necesidades exclusivamente con materia prima, sino que es capaz de crear materiales desde cero para cubrir las carencias de forma más eficaz.

Una de las creaciones más innovadoras en esta materia son los nanomateriales que, sin saberlo, eran nuestros aliados, a pesar de no haber sido “descubiertos”. En sus inicios los nanomateriales se daban de forma no intencional y se creaban a partir de reacciones químicas invisibles para el ojo humano. Un ejemplo interesante de esto es el acero de Damasco. Este material se utilizaba durante el siglo XIII para fabricar las armas más resistentes y afiladas. Lo que los herreros no sabían, es que, debido a su técnica de fundición y enfriamiento lento, la navaja quedaba cubierta de nanopartículas de carbono. Esto le daba sus propiedades increíbles, tanto así que este acero adquirió una naturaleza mítica.

En 1956, el padre de la nanotecnología, Richard Feynman, resaltó en su famoso discurso “There’s Plenty of Room at the Bottom” las novedosas cualidades de las partículas más pequeñas, y despertó el interés de la comunidad científica. Como resultado, se empezó a estudiar a fondo este prometedor campo. La curiosidad científica de la mano con la optimización de microscopios nos permitió observar el comportamiento de las nanopartículas y utilizarlas a nuestro favor.

¿Qué es un nanomaterial?

Su definición científica va más allá del tamaño de sus dimensiones. Hay ciertos criterios que debe cumplir;

  • Tiene cualidades únicas.

Primero que nada, los nanomateriales difieren de los materiales “normales” por esta característica; las partículas se comportan de manera diferente en una microescala. Es decir, al ser reducidos a este tamaño tienen propiedades imposibles de lograr en su escala regular.

Tras años de investigación se ha demostrado que estas propiedades se deben a tres características peculiares que todo nanomaterial posee; La dimensión diminuta de las partículas, la forma en que interactúan las estructuras unas con otras y la gran cantidad de fracciones que los pequeños átomos conforman.

  • Manipula científicamente la estructura molecular.

Una vez que los microscopios permitieron observar la estructura nanométrica de estos materiales, fue posible replicarla en un laboratorio. Este proceso consiste en reducir un material de su tamaño natural o encontrar la combinación exacta de átomos que se asemeje a su nanoestructura. Luego, es posible alterar su orden para mejorar su capacidad creando así un material “a la medida”.

  • Puede estar compuesta por distintos materiales.

Existen diferentes tipos de nanomateriales. Estos se clasifican según su composición. Veamos cuáles existen:

  • Nanomateriales orgánicos: Son compuestos por nanomateriales derivados del carbón (un buen ejemplo son los nanotubos de carbón)
  • Nanomateriales inorgánicos: Estos consisten en nanomateriales cuyas propiedades provienen de la oxidación causada por nanopartículas de
  • Nanomateriales híbridos: Tal como lo dice su nombre, son materiales compuestos por una combinación de los dos tipos anteriores.
  • Sus usos y aplicaciones son infinitos.

Como hemos mencionado, el descubrimiento de los nanomateriales cambió las reglas del juego. La ingeniería ya no tiene que adaptarse a los materiales disponibles, ahora podemos diseñar una superficie que se adapte de forma exacta a nuestras necesidades. Con eso en mente, hablemos un poco sobre las soluciones y beneficios que los nanomateriales nos ofrecen.

Hasta el momento, sabemos que los nanomateriales pueden aplicarse para optimizar casi todos los aspectos de nuestra vida; en el deporte (se utilizan para crear equipamiento más resistente; en la óptica, para dotar los vidrios de la protección que necesitan, en la medicina, probando nanopartículas de oro para tratar diferentes enfermedades, en la construcción, reforzando estructuras con nanomateriales a base de carbono. Como vemos, las posibilidades de aplicación parecen no tener fin.

Sin embargo, el campo más estudiado hasta el momento es el de la química. Las superficies son diseñadas para actuar como catalizadores, cuya labor es albergar reacciones químicas. Estas reacciones tienen como resultado la creación de nuevos compuestos que poseen cualidades realmente convenientes. Una de ellas es la autodesinfección. Los nanomateriales permiten que una superficie común y corriente pueda limpiarse de forma autosuficiente a través del proceso de la fotocatálisis. Más que eso, se ha encontrado que hay nanomateriales que se pueden utilizar para crear tejidos antisépticos, por sus propiedades germicidas y fungicidas.

Bibliografía

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Suárez, B. P. (2016). La Nanotecnología para el Tratamiento de las Aguas. Iagua. Obtenido de https://www.iagua.es/blogs/baltasar-penate/nanotecnologia-tratamiento-aguas

Tebaldi, M. L., Belardi, R. M., & Montoro, S. R. (2016). Design and Applications of Nanostructured Polymer Blends and Nanocomposite Systems. Micro and Nano Technologies, 155-169. Obtenido de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780323394086000194

UBUinvestiga. (24 de Septiembre de 2020). Historia de los nanomateriales | Una historia sobre la evolución humana y los avances tecnológicos. Obtenido de Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=LROeJfRtVkc

 

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