El documento describe las aplicaciones del silicio en diversas industrias como la electrónica, la agricultura y la construcción. Se utiliza en la fabricación de chips, células solares y como catalizador químico. La nanotecnología permite manipular la materia a escala atómica para crear nuevos materiales con propiedades mejoradas.

1. Trabajo de Quimica Diferenciada Nombre: Daniela Madariaga Curso: 4º Medio “Morano”

2. Aplicaciones del silicio Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y, debido a que es un material semicondictor muy abundante, tiene un interés especial en la industria electronica y microelectronica como material básico para la creación de obleas o chips que se pueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos. El silicio es un elemento vital en numerosas industrias. Tiene propiedades semiconductoras, se usa en la fabricación de transistores, células solares. Como material refractario, se usa en ceramicas, vidriados y esmaltados. También como, elemento fertilizante en forma de mineral primario rico en silicio, para la agricultura. Como elemento de aleación en fundiciones, en la fabricación de vidrio para ventanas y aislantes. Es un semiconductor; su resistividad a la corriente eléctrica a temperatura ambiente varía entre la de los metales y la de los aislantes

3. Chip Placa delgada de silicio, de unos pocos milímetros cuadrados de superficie, que sirve de soporte de las partes activas de un circuito integrado. Circuitos integrados analógicos. Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta dispositivos completos como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radio completos Circuitos integrados digitales . Pueden ser desde básicas puertas lógicas (AND, OR, NOT) hasta los más complicados microprocesadores o microcontroladores. Éstos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un sistema. Poo ejemplo, excitadores de buses, generadores de reloj, etc., es importante mantener la impedancia de las líneas y, todavía más, en los circuitos de radio y de microondas

4. Celdas Fotovoltaicas (solares): Sistemas de protección catódicos Es aplicable a puentes, tuberías, edificios, estanques, perforaciones y líneas ferroviarias. Para alcanzar la protección catódica se aplica un pequeño voltaje negativo a la estructura de metal y éste evita que se oxide o aherrumbre. El terminal positivo de la fuente es conectado a un ánodo galvánico o de sacrificio que es generalmente un pedazo del metal de desecho, que es corroído en vez de la estructura que se desea proteger. Las celdas solares fotovoltaicas a menudo se utilizan en lugares remotos para proporcionar este voltaje.

5. Cercas Eléctricas Las cercas eléctricas se utilizan extensamente en agricultura para evitar que el ganado o los depredadores entren o deje un campo cerrado. Requieren de un alto voltaje pero muy poca corriente y a menudo están situadas en áreas alejadas donde el costo de energía eléctrica es alto. Sistemas de iluminación Tales aplicaciones incluyen la iluminación de seguridad, ayudas a la navegación (Ej. boyas y faros), señales iluminadas en los caminos, señales en cruces ferroviarios y la iluminación de aldeas. Las células solares pueden satisfacer tales usos, aunque siempre se requerirá de una batería de almacenaje.

6. Telecomunicaciones y sistemas de monitoreo Principios similares se aplican a radios y televisiones accionadas por energía solar, los teléfonos de emergencia y los sistemas de monitoreo. Los sistemas de monitoreo remotos se pueden utilizar para recolectar datos del tiempo u otra información sobre el medio ambiente y transmitirla automáticamente vía radio a una central. En países en vías de desarrollo se las utiliza extensivamente para bombear agua de pozos y de ríos a las aldeas para consumo doméstico y la irrigación de cultivos Las baterías de almacenaje se utilizan en áreas aisladas para proporcionar corriente eléctrica de la baja tensión para iluminación y comunicaciones así como también para vehículos

7. Sistemas De Tratamiento De aguas En áreas alejadas la energía eléctrica se utiliza a menudo para desinfectar o purificar agua para consumo humano. Las celdas fotovoltaicas se utilizan para alimentar una luz fuerte ultravioleta utilizada para matar bacterias en agua. Esto se puede combinar con un sistema de bombeo agua accionado con energía solar. Productos de consumo tales como relojes, juguetes y calculadoras, sistemas de energía de emergencia, refrigeradores para almacenaje de vacunas y sangre en áreas remotas, sistemas de la aireación para estanques, fuentes de alimentación para satélites y los vehículos espaciales y portátiles para camping y pescar

8. Catalizador sustancia que altera la velocidad de una reacción química sin sufrir en sí ningún cambio químico. Algunas de las aplicaciones de los nuevos catalizadores están basadas en el proceso de desinfección puede ser usado para purificar el agua potable, esterilizar instrumentos quirúrgicos y hasta eliminar huellas dactilares no deseadas en componentes electrónicos y ópticos delicados. Además de las aplicaciones germicidas, el nuevo catalizador también podría ser utilizado para eliminar huellas dactilares en superficies ópticas, y en pantallas de ordenadores y de teléfonos móviles. La denominada terapia fotodinámica consiste en introducir fotocatalizadores en las células tumorales, de tal manera que cuando reciben radiación luminosa el fotocatalizador las destruye. El ejemplo más conocido; es el del convertidor catalítico: su finalidad es eliminar productos nocivos para la salud que provienen de los gases de escape y transformarlos para limitar la polución en el aire.

9. Catalisis en Medio Sólido La catálisis es el proceso por el cual se aumenta o disminuye la velocidad de una reacción química. Los catalizadores pueden actuar de dos maneras, la primera formando un compuesto intermedio y la segunda, absorción. La mayoría de los catalizadores heterogéneos son sólidos que actúan sobre sustratos en una mezcla de reacción líquida o gaseosa. Cuanto menor sea el tamaño de partícula del catalizador, mayor es el área superficial para una masa dada de partículas. Por ejemplo, en el proceso de Haber, el hierro finamente dividido sirve como un catalizador para la síntesis de amoníaco a partir de nitrógeno e hidrógeno. El 80% de los productos de uso corriente utilizan la catálisis en sus procesos de fabricación: lociones, gel, cremas, espumas, jabones o champú, por no citar más que la cosmética.

10. Nanotecnología La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor que un micrómetro, es decir, a nivel de átomos y moléculas (nanomateriales). Es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala, y la explotación de fenómenos y propiedades de la materia a nano escala. Nano es un prefijo griego que indica una medida, no un objeto; de manera que la nanotecnología se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.

11. Aplicaciones de la Nanotecnología Una de las aplicaciones de la nanotecnología en el campo de envases para alimentación es la aplicación de materiales adheridos con nanoarcillas, que mejoren las propiedades mecánicas, térmicas, barrera a los gases, entre otras; de los materiales de envasado. Aplicaciones de la nanotecnología medio y a largo plazo - Energías alternativas, energía del hidrógeno, pilas (células) de combustible, dispositivos de ahorro energético. - Administración de medicamentos, especialmente para combatir el cáncer y otras enfermedades. - Computación cuántica, semiconductores, nuevos chips. - Seguridad. Microsensores de altas prestaciones. Industria militar. -Aplicaciones industriales muy diversas: tejidos, deportes, materiales, automóviles, cosméticos, pinturas, construcción, envasados alimentos, pantallas planas... - Contaminación medioambiental. - Prestaciones aeroespaciales: nuevos materiales, etc. - Fabricación molecular.

12. Ejemplos Pinturas y capas a proteger contra la corrosión, rasguños y la radiación Herramientas para corte de metal Cosméticos Pelotas de tenis más duraderas Raquetas más fuertes y ligeras para jugar al tenis Ropa y colchones anti- manchas Vendas para quemaduras y heridas Tinta Convertidores catalíticos del automóvil. Complementos de camionetas Topes en los coches