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NANOMATERIALES BASADOS EN EL CARBONO .

NANOMATERIALES BASADOS EN EL CARBONO. ¿Qué son los nanomateriales ?. Tipo de nanomateriales basados en el carbono que nos vamos a encontrar:. Fullerenos. ¿?. Arquitecto Buckminster Fuller , 1964. ¿Por qué se llamaron fullerenos ?. ¿Qué son los fullerenos ?.

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NANOMATERIALES BASADOS EN EL CARBONO .

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Presentation Transcript

  1. NANOMATERIALES BASADOS EN EL CARBONO.

  2. ¿Qué son los nanomateriales?

  3. Tipo de nanomateriales basados en el carbono que nos vamos a encontrar:

  4. Fullerenos ¿? Arquitecto BuckminsterFuller, 1964. ¿Por qué se llamaron fullerenos?

  5. ¿Qué son los fullerenos? • Alótropos estables del carbono, formados por anillos hexagonales y pentagonales. • La familia de fullerenos: C20, C60, C70, C76, C79, C80, C84 … • El más importante es el BUCKMINSTTERFULLERENO, C60.

  6. Síntesis • Descubrimiento de forma casual: Grafito Fullerenos • Desarrollo de varias rutas: • Descarga con arco: extracción hollín con benceno y separación cromatográfica de C60 y C70. • Síntesis controlada a partir de precursores: síntesis de heterofullerenos, papel fundamental en la electrónica.

  7. Reactividad Sufren reacciones propias de dobles enlaces localizados: REACCIONES DE ADICIÓN • Adición de Hidrógeno: Reacción de Birch • Adición de halógenos: Br2Cl2 F2

  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 • RADICALESLIBRES • REACCIONES DE • REDUCCIÓN

  10. Existen otros además del C60: C20, C70, C76, C78, C80, C84… Otros fullerenos • Fullerita • Red en la que cristaliza C60 Impurificación con metales: semiconductores y superconductores. • Fullerenosendoédricos: • Mx@Cn

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

  12. Ciencia de los materiales 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. Aplicaciones biológicas de los fullerenos • Antioxidantes y productos biofarmaceúticos. • “Esponja para radicales” • Muy efectivos como antioxidantes. • Control del daño neurológico. • Campo de la biomedicina. • Derivados organometálicos de los fullerenos . • Actividad significativa contra virus que provocan el SIDA.

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

  15. Grafenos CAPAS ULTRAFINAS DE GRAFITO - Estructuras bidimensionales Aplicaciones 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. • Excelentes aplicaciones de transporte electrónico. • Nueva generación de dispositivos (nm). • Manipulación de electrones como ondas.

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

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

  18. Aplicaciones de los nanotubos 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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