📌1.5 Nanotecnología en los Materiales

📌 Objetivo: Explorar cómo las nanopartículas mejoran propiedades de materiales y su impacto en diversas industrias, incluyendo avances en México.

 🔬 Tipos de nanotecnología

1. Nanomateriales estructurados

Definición: Materiales con estructuras en escala nanométrica (1-100 nm) que modifican propiedades físicas y químicas.

Ejemplos: 

Nanotubos de carbono: Alta resistencia mecánica y conductividad térmica. Usados en aviones (ej.: Boeing 787) y baterías 🛩️🧬.

 Nano cerámicos: Resistencia al calor. Aplicados en turbinas eólicas y motores 🌪️.

📸 Figura5.1: Nanotubos de carbono

📌 Caso destacado:

Los nanotubos de carbono son 100 veces más fuertes que el acero pero más ligeros, usados en aleaciones para aviones.

 2. Nanomedicina 💊

Definición: Uso de nanopartículas para diagnóstico y tratamiento de enfermedades.

Ejemplos:

Medicinas inteligentes: Liberación controlada de fármacos. Reducen efectos secundarios en tratamientos contra el cáncer 🏥.

 Biosensores: Detección de biomarcadores. Diagnóstico temprano de enfermedades como la diabetes 🎗️.

📌 Innovación:

Nanopartículas de óxido de hierro guían fármacos directamente a tumores, evitando daño a tejidos sanos 🔥.

📸 Figura5.2: Nanopartículas de oro atacando células cancerosas 

 3. Nanoelectrónica 📱

Definición: Miniaturización de componentes electrónicos para mayor eficiencia.

Ejemplos:

Graphene: Conductividad superior al cobre. Usado en pantallas flexibles y baterías de alta densidad.

 Nano circuitos: Tamaño reducido. Clave para dispositivos IoT y sensores 🌐.

📸 Figura5.3: Transistores FINFET 

 

📌 Ejemplo:

El Graphene permite crear pantallas flexibles y baterías para vehículos eléctricos, acelerando la transición energética.

 🇲🇽 Nanotecnología en México

📸 Figura5.4: Equipos de investigación CIMAV

📌 Contexto:

México destaca en investigación de nanomateriales y nanomedicina, aunque enfrenta desafíos como la fuga de cerebros y baja inversión en I+D.

 Aplicaciones clave:

Salud: La UNAM desarrolla nano catalizadores para purificar agua contaminada con metales pesados, usando nanopartículas de óxido de hierro 💧

📸 Figura5.4: Investigadores de la UNAM desarrollan nano fibras para purificar agua

 Energía: El IMP trabaja en nano catalizadores para mejorar la refinación de petróleo, reduciendo emisiones contaminantes ⛽️.

 Materiales avanzados: La BUAP y CINVESTAV investigan nanocompuestos para la aeronáutica, como aleaciones más ligeras y resistentes 🛩️.

🌟 Ejemplo práctico: Ropa con nanopartículas de plata.

📸 Figura5.5: Ropa con nanopartículas de plata.

👕 Tecnología: Telas tratadas con nanopartículas de plata (diámetro <100 nm) que liberan iones antimicrobianos.

🔬 Propiedades:

 Eliminan bacterias causantes de malos olores.

 Autolimpieza bajo luz UV.

📌 Aplicación:

Usada en uniformes médicos y ropa deportiva, reduciendo lavados y conservando frescura.