Nanociencia

Nanociencia

1. De qué orden son las dimensiones del mundo atómico

2. Que es la nanociencia

3. De qué manera el conocimiento sobre la estructura del átomo ha servido al desarrollo de la nanociencia y como esta ha generado nuevos conocimientos sobre el comportamiento de la mater

4. Que instrumentos han permitido el vínculo entre los sentidos y el mundo

5. Qué posibilidades hay de desarrollar nanotecnología en México

6. Como interviene la nanotecnología en el desarrollo de nuevos materiales

7. Qué relación existe entre las propiedades de los materiales y su estructura

8. Qué repercusiones ambientales tiene la obtención de nuevos materiales

9. Qué diferencia existe entre un material común y uno nanoestructurado

10. Cuáles son los límites de dificultades para el desarrollo de la nanotecnología en México

11. Que son los polímeros

12. En qué medida el uso de los polímeros ha impactado a la sociedad y al ambiente

13. De qué manera se puede reducir la cantidad de polímeros

14. De donde proviene la materia prima para elaborar los polímeros

15. Por qué presentan tan diferentes propiedades las materias primas y los polímeros

16. A que se atribuye la alta resistencia mecánica y química de los polímeros

17. Qué relación hay entre la nanociencia y los polímeros

18. Conclusión

19. Fuentes a consultar

Introducción

La nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nanoescala (un nanómetro es la billonésima parte de un metro), la cual ha venido a revolucionar los nuevos productos.

La nanotecnología ha sido empleada para mejorar la resistencia de automóviles, hacer más pequeños los procesadores, ha servido para crear telas impermeables, aerodinámicas, ajustables que las marcas deportivas emplean ya.

1. ¿De qué orden son las dimensiones del mundo atómico?

Las dimensiones (magnitudes) de los átomos se miden en nanómetros o en angstrom.

1 Å= 1 x 10-10 m = 0,1 nm

El tamaño de un átomo es el tamaño de su electrón con menor energía (la longitud de onda del electrón). La longitud de onda (su tamaño) es inverso a la energía del mismo.

Los átomos más complejos no son los más grandes, así el sodio tiene casi el mismo tamaño que el plomo. Aunque hay una tendencia a que esto suceda, ya que los átomos más complejos tienden a tener electrones con menos energía.

2. ¿Qué es la nanociencia?

La Nanociencia es un área emergente de la ciencia que se ocupa del estudio de los materiales de muy pequeñas dimensiones.

No puede denominarse química, física o biología dado que los científicos de este campo están estudiando un campo dimensional muy pequeño para una mejor comprensión del mundo que nos rodea.

El significado de la "nano" es una dimensión: 10 elevado a -9.

• Esto es: 1 nanómetro = 0,000000001 metros.

• Es decir, un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro, o millonésima parte de un milímetro.

• También: 1 milímetro = 1.000.000 nanómetros.

Una definición de nanociencia es aquella que se ocupa del estudio de los objetos cuyo tamaño es desde cientos a décimas de nanómetros.

3. ¿De qué manera el conocimiento sobre la estructura del átomo ha servido al desarrollo de la nanociencia y como esta ha generado nuevos?

La nanociencia y la nanotecnología pueden ser consideradas como un resultado inevitable de la evolución del conocimiento y de la capacidad instrumental para explorar la composición, organización y comportamiento de la materia a nivel nanoescalar. El prefijo “nano” hace referencia a escalas del orden de una milmillonésima parte de un metro. En esta escala tienen lugar muchos de los procesos que permiten que la materia se ensamble a partir de átomos y moléculas en estructuras que pertenecen al rango que ha sido referente para delimitar los objetos de estudio de la nanociencia (entre uno y cien nanómetros) han mostrado interesantes propiedades físicas y químicas, que no se observan en la materia a mayores escalas. Además de la composición, estas propiedades se hacen dependientes del número de átomos que conforman la estructura (pocos átomos pueden hacer la diferencia), de la forma y del área de la superficie (la cual resulta dominante sobre el volumen).

La novedosas e interesantes propiedades de la materia a nivel nanoescalar han motivado un interés creciente en el estudio y desarrollo de nuevos materiales, dispositivos y sistemas con capacidad de auto ensamblado, dentro de un contexto de imitación biológica. Eso abre una ruta de tránsito hacia potenciales aplicaciones en medicina, comunicaciones, computación, agro, industria automotriz, textil, electrónica y de la construcción, entre otras, así como soluciones a problemas relacionados con el medio ambiente, salud y energía, críticos para la sociedad. Nos esperan cambios importantes en la gestión del conocimiento, en las formas de trabajo científico y en las relaciones entre investigación, innovación y producción tecnológica.

4. ¿Qué instrumentos han permitido el vínculo entre los sentidos y el mundo?

Los instrumentos que han permitido un avance o vínculo entre los sentidos y el nanomundo fueron acoplados con una nueva generación de herramientas analíticas como el microscopio atómico de fuerza (ATM), y el microscopio de escaneo tunal (STM). Combinado con procesos refinados como litografía por emisión de electrones y epistaxis por emisión molecular, estos instrumentos permiten la manipulación deliberada de nanoestructuras, y llevan a la observación de nuevos fenómenos. Ejemplos de nanotecnología en el uso moderno son la manufactura de polímeros basados en la estructura molecular, y el diseño de chips de computadora basado en ciencia de las superficies. A pesar de la gran promesa de numerosas nanotecnologías como puntos cuánticos y nanotubos, las

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