Nanopartículas, un millar de átomos

¿Qué es una nanopartícula?

El atributo más importante que define la nanopartícula es el tamaño. Una nanopartícula es un cuerpo que tiene una dimensión del orden de 100 nanómetros (equivalente a alrededor de un millar de átomos). Este tamaño es muy pequeño, o 100 nanómetros 0,1 micras, corresponde a la longitud de onda del ultravioleta radiante en el intervalo de 10 a 380 nanómetros. Por ejemplo, las ondas electromagnéticas visibles para el ojo humano (luz visible), se incluyen en las longitudes de onda de 0,38 a 0,78 micras, 380 nanómetros para violeta a 780 nanómetros para rojo. Además, la dispersión dinámica de luz, es la única técnica capaz de medir las partículas en solución o suspensión en una muestra de material. Las nanopartículas tienen propiedades interesantes que son totalmente dependientes, ya que en la escala de las nanopartículas, los atributos físicos de estas propiedades son diferentes de las del material original.
La investigación de nanopartículas se centra en los beneficios y el rendimiento del producto a esta escala.
El objetivo es encontrar las materias cuyas propiedades cambian si el tamaño de las partículas disminuye por debajo de un tamaño crítico (el tamaño en el que este cambio se produce depende del material). Esto se conoce como la nanociencia, es decir, el estudio de los fenómenos y la manipulación de la materia a escala atómica, molecular y macromolecular, donde las propiedades difieren significativamente de las que prevalecen en una escala mayor. Las nanopartículas se detectaron en la década de 1980, con el microscopio electrónico con efectos especiales. Una nanopartícula es un cuerpo que tiene una dimensión del orden de 100 nanómetros (equivalente a alrededor de un millar de átomos). En el año 2000 se inició la comercialización de los nanomateriales, y dado que el desarrollo es exponencial.

Imagen: Las dimensiones de las partículas elementales y Tabla de potencias de 10, que se utiliza en la física.

Áreas de aplicación de las nanopartículas

Muchos sectores industriales que utilizan los nanomateriales, la óptica, se utiliza para la fabricación de recubrimientos anti reflexión.
En el área térmica, que se utilizan para aumentar la transferencia de calor desde los colectores solares o mejorar la eficacia de refrigerante en los transformadores o mejorar la vida de las baterías.
En la mecánica, los industriales usan los nanomateriales para mejorar la resistencia al desgaste o para crear nuevas estructuras, más fuertes o más ligeros. En la electrónica, los nanomateriales se utilizan para aumentar el rendimiento de los componentes, tales como condensadores o pantallas integradas en los teléfonos móviles. La industria farmacéutica utiliza nanomateriales para la fabricación de vendas antibacterianas o sondas para la detección de enfermedades. En el área del medio ambiente, los nanomateriales pueden remediar los suelos de los casos contaminados, para filtrar el agua de manera más eficiente.

Las aplicaciones basadas en nanomateriales, son muy numerosas y todas las áreas de actividad se refiere.

N.B.: El Zetasizer Nano mide el tamaño de las partículas en un líquido hasta un nanómetro observando el movimiento térmico o el movimiento browniano de la partícula. El tamaño de partícula se mide mediante el análisis de las partículas de dispersión de luz por el láser mediante la determinación del coeficiente de difusión y por lo tanto el tamaño de las partículas a través de la relación de Stokes-Einstein. Este método se llama DDL (dispersión dinámica de la luz).

Imagen: Los nanotubos de carbono son los primeros productos industriales de la nanotecnología. Estos nanotubos son resistentes, fuertes, excelentes conductores eléctricos y térmicos, sus propiedades aportan muchas cualidades, que se utilizan en productos innovadores.