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Nanomateriales y materiales nuevos utilizados en ingeniería

Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que un
micrómetro en al menos una dimensión.1 A pesar del hecho de que no hay consenso
sobre el tamaño mínimo o máximo de un nanomaterial, algunos autores restringen su
tamaño de 1 a 100 nm, una definición lógica situaría la nanoescala entre la microescala
(1 micrómetro) y la escala atómica/molecular (alrededor de 0.2 nanómetros).

Los nanomateriales pueden ser subdivididos en nanopartículas, nanocapas y
nanocompuestos. El enfoque de los nanomateriales es una aproximación desde abajo
hacia arriba a las estructuras y efectos funcionales de forma que la construcción de
bloques de materiales son diseñados y ensamblados de forma controlada.

Existen tres categorías básicas de nanomateriales desde el punto de vista comercial y
desarrollo: óxidos metálicos, nanoarcillas y nanotubos de carbono. Los que más han
avanzado desde el punto de vista comercial son las nanopartículas de óxido metálico.




 3. Nanomateriales Son materiales a nanoescala. Materiales con características
estructurales de una dimensión entre 1-100 nanómetros. Los nanomateriales pueden ser
subdivididos en nanopartículas, nanocapas y nanocompuestos. El enfoque de los
nanomateriales es una aproximación desde abajo hacia arriba a las estructuras y efectos
funcionales de forma que la construcción de bloques de materiales son diseñados y
ensamblados de forma controlada.
 4. Clasificación de los nanomateriales Se ha desarrollado una clasificación de lo
nanomateriales actuales. Esta fue realizada por la Agencia del Medioambiente en los
Estados Unidos La misma consta de cuatro tipos: Basados en carbono Son los que están
formados con un gran porcentaje de carbono, y donde suelen adoptar formas como
esferas huecas, elipsoides o tubos. Basados en metal Son aquellos nanomateriales que
incluyen puntos cuanticos, nanopartículas de oro y plata, y óxidos metálicos como el
dióxido de titanio. Dendimetros Estos nanomateriales, tienen la característica de ser
polímeros construidos a partir de unidades ramificadas. Compuestos Este tipo de
nanomateriales, tienen la capacidad de combinar nanopartículas con otras similares o
con materiales de mayor tamaño.

Obtención




Aplicaciones y preocupaciones en relación con el medio ambiente
El uso cada vez mayor de la nanotecnología y los nanomateriales es recibido con beneplácito
y también con preocupación en relación con el medio ambiente.
♦ Aplicaciones útiles 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.
• 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.
♦ Diversas preocupaciones
• Toxicidades de partículas y fibras provenientes de nanomateriales.
• El ciclo de vida de los nanomateriales.
• El destino de material contaminante por adsorción desde el agua.
• Biodegradabilidad y persistencia de nanomateriales basados en polímeros.
• Relanzamiento de nanomateriales tóxicos al ambiente.
• La efectividad de los métodos de remoción de nanomateriales tóxicos del ambiente.
• Uso mal intencionado de los nanomateriales.



♦ El lado bueno
• 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.

♦ Lado malo
• 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.

♦ Lado feo
• La existencia en el pasado de tecnologías promisorias y expectativas de benéficas que
resultaron dañinas a la salud y al ambiente.
♦ Diversas preocupaciones
• Toxicidades de partículas y fibras provenientes de nanomateriales.
• El ciclo de vida de los nanomateriales.
• El destino de material contaminante por adsorción desde el agua.
• Biodegradabilidad y persistencia de nanomateriales basados en polímeros.
• Relanzamiento de nanomateriales tóxicos al ambiente.
• La efectividad de los métodos de remoción de nanomateriales tóxicos del ambiente.
• Uso mal intencionado de los nanomateriales.
♦ Diversas preocupaciones
• Toxicidades de partículas y fibras provenientes de nanomateriales.
• El ciclo de vida de los nanomateriales.
• El destino de material contaminante por adsorción desde el agua.
• Biodegradabilidad y persistencia de nanomateriales basados en polímeros.
• Relanzamiento de nanomateriales tóxicos al ambiente.
• La efectividad de los métodos de remoción de nanomateriales tóxicos del ambiente.
• Uso mal intencionado de los nanomateriales.

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  • 1. Nanomateriales y materiales nuevos utilizados en ingeniería Los nanomateriales son materiales con propiedades morfológicas más pequeñas que un micrómetro en al menos una dimensión.1 A pesar del hecho de que no hay consenso sobre el tamaño mínimo o máximo de un nanomaterial, algunos autores restringen su tamaño de 1 a 100 nm, una definición lógica situaría la nanoescala entre la microescala (1 micrómetro) y la escala atómica/molecular (alrededor de 0.2 nanómetros). Los nanomateriales pueden ser subdivididos en nanopartículas, nanocapas y nanocompuestos. El enfoque de los nanomateriales es una aproximación desde abajo hacia arriba a las estructuras y efectos funcionales de forma que la construcción de bloques de materiales son diseñados y ensamblados de forma controlada. Existen tres categorías básicas de nanomateriales desde el punto de vista comercial y desarrollo: óxidos metálicos, nanoarcillas y nanotubos de carbono. Los que más han avanzado desde el punto de vista comercial son las nanopartículas de óxido metálico.  3. Nanomateriales Son materiales a nanoescala. Materiales con características estructurales de una dimensión entre 1-100 nanómetros. Los nanomateriales pueden ser subdivididos en nanopartículas, nanocapas y nanocompuestos. El enfoque de los nanomateriales es una aproximación desde abajo hacia arriba a las estructuras y efectos funcionales de forma que la construcción de bloques de materiales son diseñados y ensamblados de forma controlada.  4. Clasificación de los nanomateriales Se ha desarrollado una clasificación de lo nanomateriales actuales. Esta fue realizada por la Agencia del Medioambiente en los Estados Unidos La misma consta de cuatro tipos: Basados en carbono Son los que están formados con un gran porcentaje de carbono, y donde suelen adoptar formas como esferas huecas, elipsoides o tubos. Basados en metal Son aquellos nanomateriales que incluyen puntos cuanticos, nanopartículas de oro y plata, y óxidos metálicos como el dióxido de titanio. Dendimetros Estos nanomateriales, tienen la característica de ser polímeros construidos a partir de unidades ramificadas. Compuestos Este tipo de nanomateriales, tienen la capacidad de combinar nanopartículas con otras similares o con materiales de mayor tamaño. Obtención Aplicaciones y preocupaciones en relación con el medio ambiente El uso cada vez mayor de la nanotecnología y los nanomateriales es recibido con beneplácito y también con preocupación en relación con el medio ambiente.
  • 2. ♦ Aplicaciones útiles 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. • 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.
  • 3. ♦ Diversas preocupaciones • Toxicidades de partículas y fibras provenientes de nanomateriales. • El ciclo de vida de los nanomateriales. • El destino de material contaminante por adsorción desde el agua. • Biodegradabilidad y persistencia de nanomateriales basados en polímeros. • Relanzamiento de nanomateriales tóxicos al ambiente. • La efectividad de los métodos de remoción de nanomateriales tóxicos del ambiente. • Uso mal intencionado de los nanomateriales. ♦ El lado bueno • 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. ♦ Lado malo • 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. ♦ Lado feo • La existencia en el pasado de tecnologías promisorias y expectativas de benéficas que resultaron dañinas a la salud y al ambiente.
  • 4. ♦ Diversas preocupaciones • Toxicidades de partículas y fibras provenientes de nanomateriales. • El ciclo de vida de los nanomateriales. • El destino de material contaminante por adsorción desde el agua. • Biodegradabilidad y persistencia de nanomateriales basados en polímeros. • Relanzamiento de nanomateriales tóxicos al ambiente. • La efectividad de los métodos de remoción de nanomateriales tóxicos del ambiente. • Uso mal intencionado de los nanomateriales.
  • 5. ♦ Diversas preocupaciones • Toxicidades de partículas y fibras provenientes de nanomateriales. • El ciclo de vida de los nanomateriales. • El destino de material contaminante por adsorción desde el agua. • Biodegradabilidad y persistencia de nanomateriales basados en polímeros. • Relanzamiento de nanomateriales tóxicos al ambiente. • La efectividad de los métodos de remoción de nanomateriales tóxicos del ambiente. • Uso mal intencionado de los nanomateriales.