Fundamentos de Química: Elementos, Compuestos y Aplicaciones de la Nanotecnología

Elementos, Compuestos y Nuevos Materiales

Conceptos Fundamentales de la Materia

• Elementos químicos: Son los ladrillos con los que está compuesta toda la materia.
• Compuestos químicos: Es una sustancia que no puede separarse en sus componentes por procedimientos físicos.
• Aleaciones: Son mezclas realizadas artificialmente con dos o más elementos o compuestos químicos.
• Composites: Materiales compuestos por dos o más materiales que tienen propiedades físicas y químicas muy diferentes, y que juntos forman una sustancia con unas propiedades, a su vez, diferentes a las de sus componentes por separado.

Sistemas de Extracción de los Metales

Se obtienen básicamente por dos procesos industriales: el calor o la electricidad. En ambos procesos, la obtención se realiza a través de una reacción química denominada reducción, en la que se obtiene el metal puro separándolo del compuesto donde aparece combinado con un no metal.

• Electrólisis: Proceso de descomposición de un compuesto químico a través de la electricidad (reducción).
• Artificial: Se refiere a cuando la materia prima con la que se fabrica proviene de otras sustancias o materiales que, a su vez, han tenido un proceso de elaboración a partir de otras sustancias o materiales.
• Polimerización: Proceso en el que tomamos polímeros compuestos por monómeros para fabricar plásticos.

Nanotecnología y Estructuras de Carbono

La nanotecnología es una ciencia aplicada que se dirige al diseño, la fabricación y la aplicación de materiales y aparatos a escala nanométrica.

• Fullereno: Es una molécula formada por 60 átomos de carbono; puede adoptar la forma de una pelota, puede contener la dosis de un determinado elemento y, al llegar a una célula infectada, permite que la bola se rompa.
• Nanotubo: Se puede hacer que adquiera la forma de un tubo.
• Nanocables: Si el nanotubo además tiene boro, se puede conseguir que se convierta en un conductor o en un semiconductor: nanointerruptores.

Aplicaciones de la Nanotecnología

Aplicaciones eléctricas

• Batería flexible de nanotubos de carbono.
• LED: Para sustituir a las bombillas tradicionales.

Aplicaciones en la electrónica

• Nanochips

Aplicaciones en medicina y farmacia

• Buckyballs.

Aplicaciones en la industria textil

• Fabricación de tejidos que repelen los líquidos.

Aplicaciones en arquitectura y urbanismo

• Recubrimientos que protegen las paredes o los cristales de la pintura de los graffiti.
• Vidrios fotocrómicos: Cambian de color según la luz incidente.
• Cerámica: Para la fabricación de sanitarios que repelen los líquidos, evitando que se ensucien y se depositen bacterias sobre ellos.