Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Apunts nanotecnologia

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Apunts nanotecnologia

  1. 1. Bloc 2Noves necessitats, nous materials
  2. 2. NANOTECNOLOGIANANOCIÈNCIA : estudi dobjectes i fenòmens a escalananomètrica (1-100 nm): àtoms i molècules per crear materials ambpropietats concretes.NANOTECNOLOGIA: estudi, disseny, creació, síntesi,manipulació i aplicació de materials, aparells i sistemes funcionals,a través del control de la matèria a nanoescala i lexplotació defenòmens i propietats de la matèria a nanoescala.Ex: gruix dun full de paper: ~ 100.000 nm
  3. 3. Què té dinteressant la nanoescala??Les partícules a nanoescala tenen propietats diferents si lescomparem amb les de mida normal:--- làrea efectiva augmenta, i per tant, la reactivitat.--- canvia el color en moltes substàncies, per exemple en elssemiconductors (Si, ZnO, CdO, ...) o en lor:--- Canvia els punts de fusió : →→
  4. 4. NANOCOMPOSTOS DEL CARBONI:Hi ha els furel·lens i els nanotubs.A-- FUREL·LENS: són nanoestructuresformades per 60 àtoms de carboni formant un icosaedre (C60). Són la 3a estructuramés estable del carboni, després del diamant i del grafit.Aquesta estructura té la característica que potcontenir la dosi dun medicament concret, ilestructura permet que la bola es trenqui si entra en contacte amb determinades substàncies presents al voltant deles cèl·lules infectades i alliberar el medicament en el seu interior.
  5. 5. B-- NANOTUBS : és un material descobert a principis dels anys 90. Els furel·lens en forma de boles van deixar pas als furel·lenstubulars o nanotubs, que són les fibres més resistents que es coneixen: un únic nanotub és de 10 a 100 vegades més resistent que undequivalent en acer, i és moltíssim més lleugeri barat. (molt més lleuger que lalumini, el metall més lleuger). També condueixen molt bé lelectricitat i són més elàsticsque els metalls.Els nanotubs tenen diàmetres de pocs nanòmetres (10.000 vegades méspetit que un cabell) i poden arribar, de moment a 18 mm de llargada.
  6. 6. Si el nanotub té, a més del carboni, altres elements com ara el bor,es pot aconseguir que es converteixi en un conductor. En aquestparlaríem de nanocables o nanointerruptors.Això obre unes possibilitats per lelectrònica, ja que la conducciódels electrons és quasi instantània dun extrem a laltre sense que hihagi pèrdues denergia (cosa que passa als cables de coureconvencionals). Aquesta tecnologia es fa servir, per exemple, en lespantalles dels telèfons mòbils.
  7. 7. APLICACIONS DELS NANOTUBS:--- Electrònica: com poden exercir el mateix paper que el silici, espoden emprar en dispositius electrònics però a escala molecular, on elssemiconductors deixen de funcionar.--- Biomedicina: cèl·lules nervioses cobertes de xarxes de nanotubs decarboni, que fan augmentar el senyal neuronal, poden arribar areconnectar neurones danyades.--- Esports: a causa de la seva resistència mecànica, sutilitzen per fermés fortes les raquetes, els manillars, els pals de golf, ...--- Regeneració òssia i de teixits: són uns excel·lents materials de fusiógràcies a la seva resistència mecànica, flexibilitat, elasticitat i baixadensitat.
  8. 8. --- Teràpia fototèrmica: els nanotubs presenten una forta capacitatdabsorció de radiació infraroja (IR), mentre que els sistemes biològicssón transparents a aquesta llum. Aquesta gran capacitat dabsorciódIR, permet que aquests sescalfin fins a temperatures suficientmentaltes per destruir els mitocondris, fent que es mori la cèl·lula. Si aixòes fa bé, es poden matar les cèl·lules canceroses, deixant intactes lesaltres. --- Transportistes de fàrmacs: ja que per la seva mida poden travessarles membranes cel·lulars i alliberar el fàrmac a dins. També tenenlavantatge que poden ser eliminats completament de lorganisme itenen una dispersió inelàstica de fotons, és a dir, que emeten un senyalacústic únic que permet fer el seguiment del transport del medicamentin vivo.--- Memòries més denses: 1000 vegades més de capacitat. (DVDsamb milions de pel·lícules)
  9. 9. --- En medicina : ADN programat per produir determinadessubstàncies, reparació de teixits mitjançant la construcció destructuresautoreparables, ...--- Cèl·lules solars: gràcies a les singulars característiques elèctriquesdels nanotubs, es creu que poden ser eficaços en la conversió denergiasolar en elèctrica. Està en estudi.--- Nanoxips: miniaturització dels xips i augment de la capacitat.--- Teixits retardants del foc, que rebutgen les olors, que degraden elscompostos químics (aplicació militar), que no sarruguen, ...--- Nanocatalitzadors per millorar leficiència en els reaccionsenergètiques.
  10. 10. --- Filtres per depurar les aigües, que tenen els porus tan petits (demenys de 100 nm ) que no deixen passar ni virus ni bacteris.--- En la construcció: permetrà identificar i reparar automàticamentesquerdes en carreteres i edificis, obtenir materials més resistents quelacer i el formigó, ...--- Materials amb aïllament tèrmic i acústic perfecte.
  11. 11. --- Teixits hidròfobs, que repelen les taques o laigua: nanofibresque creen un coixí daire al voltant de les fibres, actuant com lapell del préssec, fent que el líquid llisqui i no impregni el teixit.
  12. 12. MÉS APLICACIONS DE LA NANOTECNOLOGIA--- Gases per cremades: contenen nanopartícules dargent que actuen com a antibacterians contra més de 150 microbis.--- Adhesius per a restauració dental: contenen nanopartículesde silici que permeten fer unions fortes entre lesmalt de lesdents i les corones dentals.--- Diagnòstic de malalties: sutilitzen nanopartícules dor per alobservació de nivells de glucosa en sang i nanopartículesmagnètiques per a la detecció precoç de cèl·lules cancerígenes,VIH i Alzheimer.--- Electrònica: Sutilitzen nanopartícules metàl·liques per a lafabricació de nanotransistors i memòries dordinador.
  13. 13. NANOROBOTSUn nanorobot és una màquina molt petita feta a base dàtoms imolècules, la finalitat de la qual és fer un treball específic en unadimensió molecular, per exemple reparar o destruir una cèl·lula.A més a més, aquestes petites màquines poden enviar informació alexterior i rebre-la, amb la qual cosa, lactivitat dels nanorobots pot sercontrolada mitjançant una computadora.Una de les aplicacions més atractives es troba en la medicina: repararteixits danyats, destruir tumors o detectar alteracions en algun òrgan.Una altra aplicació pot ser en la branca de lecologia: destruir agentscontaminants per mitjà dun atac químic selectiu, transformant-los enmaterials innocus pel medi ambient.
  14. 14. Nanorobot transportant espermatozoides cap al seu destí, augmentant les possibilitats de que hi arribin Nanorobot transportant glòbuls vermells per ajudar-los a fluir i evitar malalties coronàries greus.Nanorobot atacant una cèl·lula cancerígena
  15. 15. La cirurgia plàstica podrà ser dutaa terme per nanomàquines. Aquestsdispositius són petits robotsmicroscòpics que poden treballar aun nivell minúscul i actuar ambmajor precisió.
  16. 16. Aquesta revolució tecnològica tindrà defensors i detractors, peròés imparable:-- Millora de la producció gràcies a labaratiment i la rapidesa dela producció de prototips.-- Matèries primeres més barates (minimització dels costos deproducció) IMPACTE SENSE FRONTERES TRANSFORMACIÓ GLOBAL
  17. 17. Per estudiar els objectes i la matèria a nanoescala, es fan servirels microscopis defecte túnel: dissenyat a la dècada dels 80,aquest instrument no ofereix una imatge directa de lobjecte,sinó que fa com un escombratge de la superfície àtom a àtom.És una agulla amb un àtom a lextrem, que detecta tots elsdetalls, per petits que siguin. Al final aconseguim una imatgeamb resolució atòmica.
  18. 18. CONSIDERACIONS ÈTIQUESLa nanotecnologia, com tota revolució, planteja problemes ètics,com a conseqüència de la seva repercussió sobre els éssers vius. Factors negatius:--- que les màquines prenguin les seves pròpies decisions sense lasupervisió de cap humà.--- quan un grup delit dhumans prengui el control del món,esclavitzant a la resta.

×