1. BENEMERITA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE PUEBLA
2015
NANOMATERIALES
APLICACIONES, VENTAJASY DESVENTAJAS
POR: BRENDA IRAIS OREA CALDERON
[ E S C R I B I R L A D I R E C C I Ó N D E L A C O M P A Ñ Í A ]

2. Introducción
El desarrollo de la Ciencia y Tecnología actuales implican la generación y
aplicación del conocimiento en muchas áreas y consecuentemente el estudiante
de Ingeniería debe estar al tanto de los mismos, sin embargo, debido a la
actualización poco frecuente de los programas y planes de estudio y por las
limitaciones propias de semestres de apenas cuatro meses de actividades
académicas, es difícil la actualización del estudiante en dichos conocimientos,
además, dejar trabajos de investigación no funciona de la manera deseada, ya
que en muchas ocasiones se descargan de Internet y se imprimen sin leerlos
siquiera, de ese modo, surge la idea de crear una serie de apuntes de temas
básicos para el ingeniero actual como son: el endurecimiento superficial del acero,
las fundiciones de hierro, la tribología y el desgaste, la superplasticidad, los
avances en la industria siderúrgica, superaleaciones, etc.
En este trabajo se presenta una introducción a los nanomateriales que consideran
aquellos materiales cuyos principales componentes tengan un tamaño de entre
una y 100,000 millonésimas de metro, o lo que es lo mismo, de entre uno y 100
nanomilímetros. Los nanomateriales se usan actualmente en centenares de
aplicaciones y productos de consumo, que van desde la pasta de dientes hasta las
pilas, las pinturas o prendas de vestir.

3. NANOMATERIALES
Los sectores de actividad más relevantes en Nanomateriales incluyen Materiales
Nanoestructurados, Nanopartículas, Nanopolvos, Materiales Nanoporosos,
Nanofibras, Fullerenos, Nanotubos de Carbono, Nanohilos, Dendrímeros,
Electrónica Molecular, Puntos Quánticos y Láminas Delgadas. La actividad en
cada uno de ellos está fuertemente condicionada por la demanda de cada sector
socio-económico mencionado anteriormente. Así, el sector Sanidad y Salud está
obteniendo excelentes resultados en ingeniería de tejidos, liberación controlada y
dirigida de fármacos y agentes de contraste para el diagnóstico por imagen. En el
sector de Tecnologías de la Comunicación e Información los avances más
destacados están en el desarrollo de la electrónica de espines, spintrónica, y en el
avance de la electrónica molecular, incluido el uso de nanotubos de carbono en
pantallas. Los desarrollos fotocatalíticos, fundamentalmente basados en el óxido
de titanio, están teniendo notable impacto en sectores tan diversos como el de la
industria cosmética, medio ambiente y cerámica. La incorporación de
nanomateriales funcionales a las fibras textiles está dando lugar a una nueva
generación de fibras funcionales con capacidad de responder a estímulos
exteriores con nuevas propiedades.

4. Clasificación de los Nanomateriales
Basados en carbono
Estos nanomateriales están compuestos
mayoritariamente por carbono y suelen
adoptar formas como esferas huecas,
elipsoides o tubos. Los nanomateriales
de carbono con forma elipsoidal o
esférica se conocen como fullerenos,
mientras que los cilíndricos reciben el
nombre de nanotubos. Estas partículas
tienen muchas aplicaciones posibles, incluido el desarrollo de recubrimientos y
películas mejoradas, materiales más ligeros y resistentes y diversas
aplicaciones en el campo de la electrónica.
Basados en metales
Estos nanomateriales incluyen puntos cuánticos, nanopartículas de oro y
plata y óxidos metálicos como el dióxido de titanio.

5. Dendrímeros.
Estos nanomateriales son polímeros de tamaño nanométrico construidos a
partir de unidades ramificadas. La superficie de un dendrímero tiene
numerosos extremos de cadena, que se pueden adaptar para desempeñar
funciones químicas específicas. Esta propiedad se podría utilizar también
para la catálisis. Además, debido a que los dendrímeros tridimensionales
contienen cavidades interiores en las que se pueden introducir otras
moléculas, pueden ser útiles para la administración de fármacos.
Aplicaciones en el medio ambiente.
• Membranas mejoradas en porosidad, morfología y superficie para el tratamiento
de agua.
• Nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 y nanotubos de carbono actuando con
contaminantes (orgánicos e inorgánicos) en agua con fines de adsorción y
agregación.
• Muro biológicamente activo de nanotubos de carbón. • Uso de dióxido de titanio
en la purificación de agua y aire.

6. • Empleo de hierro a nanoescala para adsorción y destrucción de contaminantes
orgánicos en agua.
• Uso de naotubos de carbón para remover plomo en agua, y ensayos respecto a
otros metales.
Ventajas
Promisorios en reducir desperdicios, limpieza de contaminación industrial,
provisión de agua potable y mejora de la eficacia de la producción y uso de la
energía.
• Pese a su escaso tamaño pueden integrarse en grandes superficies o volúmenes
de contaminantes.
• Gran capacidad de adsorción o catalización (aumenta la capacidad de reacción
química).
• Ofrece un potencial multifuncional como el caso de las membranas para
tratamiento de agua (separa contaminantes y agrega reactivos químicos)
• Desarrollos en progreso con nanomagnetita para remoción de arsénico.

7. Desventajas
 Tendencia a saturación de nanomateriales en productos de consumo
cotidiano como detergentes, cosméticos, protectores solares y otros
.
 Riesgos de absorción debido a su escaso tamaño y su interacción con
órganos sensibles o ecosistemas, tanto en salud ocupacional como pública.
 La existencia en el pasado de tecnologías promisorias y expectativas de
benéficas que resultaron dañinas a la salud y al ambiente.
Bibliografía
 Alonso, J.A.. y Rubio, A (2001). Nanotubos de carbono. Nuevos sensores
químicos. Revista Investigación y Ciencia:295 Abril 2001
 Albert Figueres, Jordi Pascual. Nanomateriales. Publicado en: Carmen
Mijangos y José Serafín, Coordinadores. Nuevos materiales en la sociedad
del siglo XXI. Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Madrid, 2007
 Hacia una estrategia europea para las nanotecnologías Bruselas,
12.5.2004, COM(2004) 338 final, COMUNICACIÓN DE LA COMISIÓN.