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Análisis de métodos y técnicas de caracterización de materiales nanoestructurados | |
JESUS HERIBERTO RODRIGUEZ TOBIAS | |
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La ciencia a nivel nanontrico es un frnómeno natural, por consecuencia, no es sorprendente que haya sido explotada por el honire de manera involuntaria a través de la historia. La ns antigua aplicación conocida de la nanotecnología se remonta a la cultura roimna, específicamente a la copa de Licurgo (Figura 1. 1), la cual estaba cubierta por lo que hoy conocemos como nanopartículas de oro que emitían iridiscencias por el cambk) de la luz reflejada al variar su ángulo de incidencia [1]. Otro ejenplo muy claro del to de nanopartículas de oro es la tinción de vitrales que posteriormente se colocaban en las iglesias de la edad media. El oro presenta distinta coloración en función de su tamaño y forma sin
enargo, esto no lo sabían los artesanos medievales. Así mismo, los chinos uearon oro a nivel nanométrico para la tinción de su fumosa porcelana. Las espadas de Damesco estaban Ibrinadas con nanotti,os de carbono; así como las espadas extremedamente duras de los
Samuráis, solo por citar algunos ejenplos [2].
Por otro lado, en la naturaleza también existen muchos procesos y objetos a micro- y nanoescala. En el contexto de tribología, algunos sistemas biológicos, como muchas hojas de plantas, tienen superficies antiadherentes a causa de su distribución de rugosidad única y a la
mezcla de moléculas hidrocarbonadas (hidrofóbicas) que componen dichos biosistemas. Otro ejemplo, es la sorprendente capacidad de escalar que poseen las arañas y los "Geckos" (una familia de lagartijas), esta característica es debida a que portan en sus patas una
cantidad enorme de vellos submicrométricos que tienen contacto con una superficie de manera muy específica [3]. Como se describió en los párrafos anteriores, los materiales a nanoescala ya se utilizaban y sintetizaban por la humanidad de manera empírica hace cientos o miles de años, e incluso desde el origen de la vida en la tierra por otro tipo de organismos, aunque aún no se implementaba el término "nano", así como tampoco la investigación de materiales y dispositivos en este rango dimensional. Actualmente, existen diversas definiciones de nanotecnología, y la mayoría coinciden en una sola: la nanociencia y la nanotecnología tratan principalmente con la síntesis, caracterización, exploración y explotación de materiales nanoestructurados. Dichos materiales, como su nombre lo indica, presentan dimensiones en el rango nanométrico (1 nm = iO m), comúnmente los nanomateriales acotados a medidas que van de 1 hasta 100 nm. En este tamaño, los materiales presentan propiedades que pueden diferir significativamente de aquellos materiales atómicomoleculares y macrométricos de la misma composición. Esta variación en propiedades es aprovechada y estudiada por la nanociencia, es decir, es la base para el desarrollo de nuevos dispositivos y tecnologías [4-6]. La nanociencia y la nanotecnología han crecido de manera exponencial alrededor del mundo y a través del tiempo desde el nacimiento de tales conceptos, los cuales se remontan al discurso de Feynman en diciembre de 1959 en la reunión de la American Physical Society, donde él preguntó: ",Qué pasaría si nosotros pudiéramos ordenar los átomos uno por uno de la manera en que queramos?" Desde este discurso hasta la fecha se ha trabajado e investigado mucho en lo relacionado a partículas a escala de nanómetros, por varios motivos, pero principalmente, por la disponibilidad de distintos métodos innovadores de síntesis de nanoestructuras y consecuentemente, por el mejor entendimiento de las propiedades eléctricas, ópticas, magnéticas, etcétera, que las acompañan. Además, los recurrentes descubrimientos de posibles aplicaciones en el ámbito de medicina, electrónica, computación entre otros, han favorecido dicho crecimiento. Por otro lado, las técnicas establecidas de caracterización como microscopía electrónica, microscopía de sonda de barrido, cristalografía y espectroscopia han provisto poderosas herramientas para el estudio de las nanoestructuras. Sin embargo, los mencionados avances sintéticos y de caracterización de materiales nanoestructurados no son suficientes, y han obligado a la comunidad científica a innovar o combinar las características de distintos métodos de caracterización, para de este modo comprender los factores que afectan el desempeño de estos materiales [4, 71 En este trabajo se analizarán los distintos métodos y técnicas de caracterización que se utilizan actualmente en el contexto de materiales nanoestructurados, así como de nanocompuestos poliméricos. También se reportarán algunas de las nuevas técnicas o combinaciones de las conocidas que prometen expandir y facilitar la comprensión de las propiedades de los nanomateriales. | |
2009 | |
Trabajo terminal, especialidad | |
QUÍMICA | |
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