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¿Qué son los nanomateriales? Tipo de nanomateriales basados en el carbono que nos vamos a encontrar: FullerenosGrafenosNanotubos de carbonoNanocebollas.

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2 ¿Qué son los nanomateriales?

3 Tipo de nanomateriales basados en el carbono que nos vamos a encontrar: FullerenosGrafenosNanotubos de carbonoNanocebollas Otras nanoformas de carbono

4 Arquitecto Buckminster Fuller, Actualidad Premio Nóbel de Química 1996 Kroto y Smalley 1985 Grafito Diamante Años 80 ¿Por qué se llamaron fullerenos?

5 ¿Qué son los fullerenos? Alótropos estables del carbono, formados por anillos hexagonales y pentagonales. La familia de fullerenos: C 20, C 60, C 70, C 76, C 79, C 80, C 84 … El más importante es el BUCKMINSTTERFULLERENO, C 60.

6 Síntesis Descubrimiento de forma casual: Grafito Fullerenos Desarrollo de varias rutas: Descarga con arco: extracción hollín con benceno y separación cromatográfica de C 60 y C 70. Síntesis controlada a partir de precursores: síntesis de heterofullerenos, papel fundamental en la electrónica. Radiación láser, T>10000K

7 Reactividad Sufren reacciones propias de dobles enlaces localizados: REACCIONES DE ADICIÓN Adición de Hidrógeno: Reacción de Birch Adición de halógenos: F2F2 Br 2 Cl 2

8 Reacciones de adición de oxígeno: Adición de oxígeno Epóxido. Adición de ozono Ozónido. Reacciones de cicloadición: cicloadición [2+2] fotoquímica

9 Formación de metanofullerenos: REACCIONES CON RADICALES LIBRES REACCIONES DE REDUCCIÓN

10 Existen otros además del C 60 : C 20, C 70, C 76, C 78, C 80, C 84… Otros fullerenos Fullerita Red en la que cristaliza C 60 Impurificación con metales: semiconductores y superconductores. Fullerenos endoédricos: n

11 Desde su descubrimiento han despertado un gran interés: Múltiples propiedades. Alta procesabilidad. Campos de aplicación: Ciencia de los materiales. Aplicaciones biológicas. Otros.

12 La incorporación de los fullerenos en polímeros dota potencialmente al polímero de las propiedades de los fullerenos. Polímeros con propiedades de limitadores ópticos. Campo de los cristales líquidos. Células fotovoltaicas orgánicas. Producción de energía solar: eficiencias 5%. Polímeros en el campo de la electrónica. Polímeros transistores y fotodetectores.

13 Antioxidantes y productos biofarmaceúticos. o Esponja para radicales o Muy efectivos como antioxidantes. o Control del daño neurológico. Campo de la biomedicina. o Derivados organometálicos de los fullerenos. Actividad significativa contra virus que provocan el SIDA.

14 Catalizadores. Purificación de agua y protección ante peligros biológicos. Baterías portátiles. Vehículos. Medicina. Lubricantes.

15 CAPAS ULTRAFINAS DE GRAFITO - Estructuras bidimensionales Síntesis Síntesis química: rendimientos bajos. A partir de grafito: exfoliación por medios químicos o mecánicos para obtener láminas de grafito o de óxido de grafito. Síntesis química: rendimientos bajos. A partir de grafito: exfoliación por medios químicos o mecánicos para obtener láminas de grafito o de óxido de grafito. Excelentes aplicaciones de transporte electrónico. Nueva generación de dispositivos (nm). Manipulación de electrones como ondas. Excelentes aplicaciones de transporte electrónico. Nueva generación de dispositivos (nm). Manipulación de electrones como ondas. Aplicaciones

16 Mugues y Chambes, EE.UU Radushkevih y Lukyanovich, Rusia Fullerenos S. Iijima Buckytubes ¿Qué son? Moléculas tubulares de diámetro nanométrico. Distintos grados de enrollamiento.

17 Síntesis Elevada relación longitud/radio. Distintos comportamientos electrónicos. Elevada fuerza mecánica. Propiedades Descarga de arco: barras de grafito actuando como cátodo y ánodo. CVD, deposición catalítica de vapor. Láser. Electrolisis.

18 Son materiales únicos en cuanto a estructura y propiedades. CAMPOS DE APLICACIÓN Materiales. Materiales nanorreforzados. Uso estructural: Ligeros y gran resistencia mecánica. Electrónica. Nanocircuitos, emisores de campo, filtros RF, memorias, optoelectrónica, grabado y espintrónica. Sensores. Químicos/ biológicos, mecánicos, térmicos, electromagnéticos y de emisión de campo.

19 Biotecnología y química. Adsorción y absorción, catálisis, electrosíntesis y medicina. Energía. Almacenamiento y conversión. Mecánica. Actuadores, amortiguadores, dispositivos para fluidos, tribología, NEMS y MEMS. Instrumentación científica. Microscopios de sonda de barrido. Fotónica. Filtros, espejos, supresores de ruido e interruptores. En general es un mercado MUY INCIPIENTE


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