¿Qué es un nanocompuesto?
Un nanocompuesto es un material artificial diseñado para un rendimiento mejorado en cualquier cantidad de aplicaciones únicas: estructural, funcional o cosmético. Al igual que con otros compuestos, el nanocompuesto incluye un medio base, o matriz, compuesta de plástico, metal o cerámica combinada con nanopartículas en suspensión. Las partículas de relleno son mucho más pequeñas que las de los compuestos regulares y son del tamaño de moléculas grandes, al menos cien veces más pequeñas que el núcleo de una célula de huevo humano.
El medio de base sólida de un nanocompuesto comienza como un líquido que se puede rociar sobre una superficie, extruido o inyectado en un molde. Las partículas de relleno funcionan dependiendo de su forma: redonda, como una pelota, o larga y delgada, como un tubo. Los fullerenos, nanopartículas compuestas completamente de átomos de carbono, como bolas Buckyball o nanotubos, son órdenes de magnitud más pequeñas que las fibras de carbono o los rellenos de cuentas que se encuentran en los compuestos regulares. Estos fullerenos pueden transportar cualquier cantidad de moléculas reactivas utilizadas enAplicaciones medicinales.
Cuanto menor sea el tamaño de las partículas de relleno en suspensión dentro del medio base, mayor será el área de superficie disponible para la interacción y mayor es el potencial para afectar las propiedades del material. En las etapas de formación de nanocompuestos, el medio base debe fluir fácilmente hacia los moldes. Con algunas aplicaciones, el relleno debe alinearse y no interrumpir el flujo en direcciones específicas donde se requiere resistencia o conductividad. Los rellenos con altas relaciones de longitud/ancho se alinean bien en el flujo de una base líquida que aún no se ha vuelto sólida.
El área de superficie aumentada de las partículas más pequeñas en los nanocompuestos obliga a su difusión y las obliga a distribuirse de manera más uniforme, lo que resulta en propiedades de materiales más consistentes. El agrupamiento de las nanopartículas durante el flujo y el conjunto del medio base es causado por cargas atómicas residuales o cuando las partículas ramificadas son tanglE mientras fluyen el uno al otro. El grupo no deseado y desigual contribuye a las tensiones residuales en el material cuando el medio base se vuelve sólido. Las distribuciones de nanopartículas desiguales en ubicaciones críticas podrían hacer que un diseño falle, deje de funcionar o se rompa. Un método que garantiza una distribución uniforme de las partículas es la Sonoquímica, en la cual, en presencia de ondas de ultrasonido, se forman burbujas y colapsan, dispersando nanopartículas de manera más uniforme.
De las muchas aplicaciones para materiales nanocompuestos, algunos intereses son electrónicos, ópticos y biomédicos. Los nanocompuestos que combinan un medio de base de polímero con nanotubos de carbono se utilizan en el empaque de electrónica que requieren carcasas para disipar las cargas eléctricas estáticas y las acumulaciones térmicas. Para la transparencia óptica, las nanopartículas de un tamaño óptimo no dispersarán la luz, pero permitirán que pase mientras agrega fuerza al material. En los fotovoltaicos, cuanto más pequeñas son las partículas, las grandesER La absorción solar, lo que resulta en una mayor producción de electricidad. Las nanopartículas en las lentes de contacto, formadas por una base de polímero, cambian de color dependiendo de la cantidad de glucosa en el líquido lagrimal del paciente, lo que indica la necesidad de insulina de una diabética.