Introducción a la nanotecnología-Gema González (1)
-
Upload
oyekun-tesia -
Category
Documents
-
view
220 -
download
0
Transcript of Introducción a la nanotecnología-Gema González (1)
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
1/103
Introduccion a laNanoTECNOLOGIA
Gema GonzlezCentro. Ingenieria de Materiales y Nanotecnologia
Instituto Venezolano de Investigaciones Cient!icas
An"ar #asmyO$servatorio Nacional de Ciencia%Tecnologia e Innovacion
Taller Bases para un Desarrollo Responsable de la Nanomedicina en Venezuela
10-12 Febrero 2015
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
2/103
Es&uema
Conce'tos y nociones de la nanotecnologa (reve )istoria
#erramientas de la nanotecnologaA'licaciones *iesgosAs'ectos transversales de la nanotecnologa
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
3/103
+ue es Nano,
Nano voca$lo griego &ue signi!icaenano
Nanmetro=
1metro / mil millones
1 milimetro / milln
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
4/103
-onde encontramos nano,
1m =10-9m25 m=25000 nm
2 -0.5 nm
http://www.quesant.com/Gallery/gallery_contents.htm
nano-iPod
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
5/103
Para tener una idea del tamao de un nanmetro:
Dimetro de un glbulo rojo~ 3.000 nm
Dimetro de un cabello humano~75.000 nm,
Dimetro del virus de lainfluenza ~ 200 nm
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
6/103
Nanoestructuras:objetos de tamao entre 1 y 100 nanmetros (nanoescala)
La nanociencia estudia las nanoestructuras, sus propiedadesy los procesos fundamentales que ocurren en la nanoescala(acumulacin de conocimientos)
La nanotecnologa se refiere a aplicaciones de lananociencia en la produccin de bienes y servicios(bsqueda de la eficiencia)
Algunas definiciones
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
7/103
IMNANOTECNOLOGIA
La mani'ulacin de la materia tomo a tomo!ormando dis'ositivos de tama/osnanometricos.
INGENIERIA DE SISTEMAS
FUNCIONALES A ESCALA MOLECULAR
ACNTO NANOREVOLUCIN
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
8/103
Se predice que la Nanotecnologa rivalizar con el impacto en el desarrollo producidopor el automovil y la introduccin de la computadora personal.
Revolucin Industrial Revolucin Informtica
Crecimiento de las Innovaciones
Textiles Ferrocarril Automovil Computadora Nanotecnologa
Fuente: Norman Poire Merrill Lync
Revolucin Nanotecnolgica
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
9/103
-esarrollo de la nanotecnologaNanostructuras 0asivasa.*ecu$rimientos nanoestructurados$.nanocom'uestos% metales nanoestructurados%
'olimeros% ceramicas
12333
Nanoestructuras Activasa.(ioactivas% a'licaciones en salud%
$iodis'ositivos$.Activos !i!sico1&uimicamente% transitores 4-%am'li!icadores% actuadores
12335
6istemas de Nanosistemas*edes 4- y ar&uitecturas )erar&uicas%autoensam$ladas% ro$otica
12373
Nanosistemas Moleculares-is'ositivos moleculares 'or dise/ocon !unciones emergentes237512325
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
10/103
*elacin de tomos su'er!icie8volumen 'ara nano'artculas
metlicas
PROPIEDADES DEPENDEN DEL TAMAO
DEL CLUSTER
1 nm
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
11/103
Ti'os de materialesnanostructurados
Desde c!s"e#sde $"%m%sde d&mens&'n (e#% )*s"*
+#*n%s e,!&*&*es"#&d&mens&%n*es en *esc** n*n%me"#&c*.
Las 'ro'iedades de'enden deltama/o y del ti'o de arreglo
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
12/103
Ti'os de materiales nanostructurados
nm
*.9. 6iegel% Nano')ase Materials% Encyclo'edia o! A''lied 0)ysics% vol. 77% VC# 0u$lis)ers 7::;% ' 7
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
13/103
Diferentes formas de nanocristales pueden ser producidas en solucionescoloidales autoensambladas de iso-octano- surfactante-agua
Nature Materials2, 145 - 150 (2003)
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
14/103
V*#&*s /%#m*s de c#&s"*es de c%#e #%d!c&d%s en #esenc&* de
d&/e#en"es s*es c%n * m&sm* c%ncen"#*c&'n7312 M Cu>AOT=2 esta$ilizada en isooctano. #idracina a/adida "? 73 y a 7317 M concentracin
total @N2#;% @NaCl ? @Na(r ? @NaB ? @NaNO4 ? 7314 M.
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
15/103
Si cortamos una moneda de oro a la mitad, sus propiedades no
cambian. Media moneda es metlica, conductora, DORADA.
Si repetimos el proceso, las cosas no cambian
mm micras
podemos llegar hasta las micras sin que se modifiquen las
propiedades del oro.
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
16/103
Si pudisemos seguir
cortando la moneda,
al llegar a los nanmetros nossorprenderamos:
Oro nanoscopico
Propiedades
distintas!!
Depende del tamao
No es dorado
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
17/103
Nanodiscos: a, propiedades pticas de partculas de Au en forma de nanodiscos con tamaos variandodesde 20 nm a 100 nm. Marie-Paule Pileni Nature Materials 2, 145 - 150 (2003)
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
18/103
El uso de Nanoestructuras no es nuevo
Eem'lo7DArtesanos de la edadmedia usaronnano'artculas de oro 'ara
colorear los vitrales
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
19/103
Azul Maya
Pintura mural en Bonampak, Chiapas.
El azul maya es una pintura quefue usada muy frecuentemente enMesoamrica.
Hoy se sabe que dicha pinturaest formada por una mezcla dendigo con una arcilla, la cualtiene cavidades de tamaosnanoscpicos.
Las molculas de ndigo quedanatrapadas en dichas cavidades,
creando una estructura que le daal material su color y estabilidadcaractersticos.
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
20/103
En diciembre de 1959, Richard Feynman
(premio Nbel de Fsica en 1965), present suvisionaria charla Hay suficiente espacio en el
fondo (there is plenty of room at bottom)
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
21/103
De lo que les quiero hablar es del problemade manipular y controlar cosas en la escalade lo pequeo dijo.
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
22/103
Beynman e'lic &ue ninguna ley !sica
evita$a &ue se 'udiese )acer cosas comominiaturizar las com'utadoras.
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
23/103
En la actualidad, lo realmente nuevo de la
nanociencia y la nanotecnologa tiene que ver con:
La habilidad acumulada por el hombre en lamanipulacin, diseo, control y caracterizacin de lananoescala lo cual permite explotar de maneraracional las nanoestructuras para la produccin de
nuevos bienes y servicios
Estas tcnicas son diferentes entre si pero tienen en
comn el tamao en las que operan: la nanoescala
Por esto se habla indistintamente denanotecnologao nanotecnologas
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
24/103
Nanomateriales0ro'iedades
E/ec"% de "*m*2%D
Im'ortante cuando el tama/ocaracterstico de la unidad de
construccin de la microestructura>tama/o de cristal=es del orden de la escala de longitud
critica del !enmeno !sico >e. Elcamino li$re medio de electrones o!onones% la longitud de co)erencia%
etc.=
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
25/103
0*O0IE-A-E6 -E0EN-IENTE6 -EL
TAMAFO
'ticas ElHctricas Bsicas +umicas Mecnicas MagnHticas
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
26/103
0unto de !usin
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
27/103
mecnicas
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
28/103
C t lti
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
29/103
Catalticas
Junges U. et. al. J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1995.2283-2284
Metal soportado sobre MCM-41
Actividad de Pt-MCM-41, Impregnacin, Intercambio Inico, in situ (14)
2 nm 4 nm 10 nm2 nm 4 nm 10 nm
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
30/103
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
31/103
#erramientas de la nanotecnologa
Tcnicas para la caracterizacin de la nanoescalaTcnicas microscpicasTcnicas espectroscpicas
OtrasTcnicas para la produccin de nanoestructurasDe arriba-abajoDe abajo-arriba
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
32/103
THcnicas 'ara la caracterizacin de materiales nanoestructurados
SEM (Scanning Electron Microscopy) TEM (Transmission Electron Microscopy)
AFM (Atomic Force Microscopy)
BET (Absorption/desorption analysis)
CHN (Elemental analysis)
!S (ynamic !ig"t Scattering)
FFF (Field Flo# Fractionation) T$A (T"ermogra%imetric analysis)
AAS (Atomic Absorbance Spectroscopy)
!C&CA/'/F!/MS (Hig" er*ormance !i+,idC"romatograp"y&C"arged Aerosol etection/'/*l,orescence/Mass Spectrometry)
$C&MS ($as C"romatograp"y&Mass Spectrometry)
-C&MS (-nd,cti%ely Co,pled lasma . Mass Spectrometry)
NM (N,clear Magnetic esonance)
ES (Electron Spin esonance)
TEM analysis o* NCB (le*t) and CNT (center)0 AFM 1 image o*2,ant,m dots aggregates (rig"t)3
FFF&- and F! determination o* si4e
distrib,tion and concentration o* 2s3
etermination o* imp,rities5 AHs by $C&MS (le*t)0 metals by -C&MS(center)6 s,bstit,ted AHs by H!C&F! (rig"t) in CB3
0
50
100
150
200
250
300
Element
BET and !S analysis o* Carbon Blac7
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,00
200
400
600
800
1000
Volumeadsorbito(ml/g)
P/P0
Para ver esta pelcula, debe
disponer de QuickTime y deun descompresor .
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
33/103
METODOS DE
FABRICACION DENANOESTRUCTURAS
METODOS FISICOS
METODOS QUIMICOS
METODOS BIOLOGICOS
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
34/103
Sntesis
0recursor molecularnano'artcula
3!4m&c* 5 %s ,!4m&c%sm%de*n * es"#!c"!#*
Red!cc&'n de S*esRed!cc&'n de #ec!#s%#es%#+*n%me"$&c%sT6cn&c* S%-Ge
Desc%m%s&c&'n S%n%,!4m&c*Desc%m%s&c&'n T6#m&c*
T6cn&c* de M&ce*s In7e#s*
De%s&c&'n Eec"#%,!4m&c*
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
35/103
Mtodo de microemulsiones
Agua
Aceite
No se mezclan
Surfactanteo
detergenteMicroemulsiones
Tcnica sol-gel
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
36/103
Para ver esta pelcula, debedisponer de QuickTime y de
un descompresor .
Tcnica sol gelDependiendo de las condiciones se puedenproducir desde nanopartculas a materiales porosos nanoestructurados
Sntesis de materiales
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
37/103
http://www.seas.ucla.edu/~pilon/Mesoporous.htm
Sntesis de materialesPorosos nanoestructurados
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
38/103
Sntesis
P!7e#&(*c&'n C*"'d&c* 8S!""e#&n+L&"%+#*/4*
T6cn&c*s )*( de eec"#%nesM%&end* Mec$n&c*C%ndens*c&'n de G*s Ine#"e
A*c&'n *se#
F4s&c* 5 %s /4s&c%s s%nesc!"%#es de
* es"#!c"!#*
Crecimiento M(E% E'itaia de )aces
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
39/103
% 'molecularesD
h l
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
40/103
hay un control capa por capa
En forma similar a como se
pinta con un aerosol
pintamos las
superficies con
atomos
Lit f N lit f
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
41/103
Los chips de computadoras son
fabricados usando un mtodo
llamado fotolitografa. En lugar detinta se usa luz
Luz
Mscara
Lente de
enfoque
Sustrato
Lente
condensador
Litografa y Nanolitografa
Litografa se refiere a la impresincon tinta de una imagen grabada en
una matriz o molde de piedra sobre
un papel.
Con luz ultravioleta se tiene lneas
de 100 nm de anchoCon luz del extremo ultavioleta se
tienen lineas de 14 nm
Usar electrones en lugar de luz
Mecanoquimica para produccin
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
42/103
Mecanoquimica para produccinde nanoparticulas
coalescencia fragmentacin
fractura soldadura
-escarga de Arco ElHctrico
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
43/103
-escarga de Arco ElHctrico Atmsfera de gas inerte (He, Ar)
Dos cilindros de carbon son colocados uno a otro a una distancia de aprox. 1 mm Al aplicar una diferencia de potencial por encima de un umbral, el carbon seevapora creando fullerenos y nanotubos de carbono
Involucra altas temperaturas Se pueden usar o no catalizadores
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
44/103
A$lacin lser
Usa intensidades altas de lser (involucra altas temperaturas)
Puede ser asistida o no por catalizadores Bastante usada pero demanda mucha energa (costosa)
6e 'uede o$tener !ullerenos y nanotu$os de car$ono multi'ared y sim'le'ared
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
45/103
Metodos $iologicos
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
46/103
0lantas
Nanoestructuras de oro cuando se crecen'lantas de al!al!a en un am$iente rico encloruro de oro
J.L Gardea-Torresdey, et al.Nano Letters vol 2, (2008).
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
47/103
El hongo fusarium oxysporum puedesintetizar puntos cunticos de CdSe conuna alta luminiscencia mediante laincubacin en una mezcla de CdCl2 y SeCl4.
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
48/103
La capacidad de bio-mineralizacin de las diatomeaspuede ser controlada parafabricar biolgicamente
materiales nanoestructurados desilicio y germanio. Investigadorespudieron insertarmetablicamente metalesforneos (por ejemplo germanio)
en la frstula (de slice) de laclula de una diatomea viva paraluego producir copias en formamasiva (aproximadamente unmilln por milmetro de
suspensin lquida de cultivo declula). Estos materiales poseenpropiedades optoelectnicasincluyendo una fuerteluminiscencia en la regin azul.
Materiales luminiscentes usando diatomeas
6ntesis
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
49/103
Problemas a Resolver
Preparar nanopartculascon un tamao uniforme.
Controlar la Naturalea
!e las Partculas
PRO
PIED
ADE
Esta$ilizacin o
Consolidacin
6ntesis
Nano!asesD control de tama/o
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
50/103
!ano"a#e de Pa$adio (%) !anopart&c'$a# de PdiO(%)
Nano!asesD control de tama/o
y de naturaleza
D&/e#en"es
#%&ed*des
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
51/103
Polmero "aterial "esoporoso #iliceos
$esor!ena!o%r!ena!o
"C"-41
Poli&inilpirroli!ona
'P"( 40.000 P)P*
)a !e #ntesis
+e!ucci,n
!e sales
)a !e #ntesis
mpregnaci,n
#ntesis $irecta
Matrice# e#tabi$i*ante#
mpregnaci,n
Res!"*d%s de n!es"#% *0%#*"%#&%
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
52/103
6I6TEMA6 AlBe% AlTi% AlNi Mo9% MoNi%Ni9
BeCo%BeNi%CoNi 6istemas inmisci$lesD >BeCo%BeNi%CoNi=1Ag
(iomateriales >!os!atos de calcio e #idroia'atita= Oidos de Be ti'o es'inela Metales8'olmero Metales86istemas meso'orosos (iomateriales8'olmeroD a'licaciones en inertosseos y $iocementos Li$eracin controlada de !rmacos
Res!"*d%s de n!es"#% *0%#*"%#&%
A'licacionesDmedicina
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
53/103
'
'artculas magnHticas en tratamiento de cncer
RES!"#$%S &uestro !ab
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
54/103
Nanopartculas !e CoNi
Nanopartculas !e CoNi
Nanopartculas Estabilizadas con PVP
CoCl2/ Ni'acac*2/ 3 nm/ 14 nm
Co'acac*3/ Ni'acac*2 18 nm
G. *odriguez% G. Gonzalez% Congreso de +uimica% Margarita%Venezuela Oct. 2334
RES!"#$%S
" imgenes campo oscuro
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
55/103
++ nm ++ nm
CoP)P/ 2 nm
CoCo2%4
eP)P/ 4 nm
e%
" imgenes campo oscuro
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
56/103
Algunas a'licaciones Medicina Dca'sulas 'ara li$eracin
controlada de !rmacos
Nanoreactores
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
57/103
Mesoporosos
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
58/103
Aplicaciones de la nanotecnologa
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
59/103
UltimateThermodynamic
limitat 1 sun
min BOS
Shockley-Queisser
limit
PV Power Costs as Function of CellEfficiency and Module Cost
For PV or PEC to provide the level of C-free energy required for electricity and fuelpower cost needs to be 2-3 cents/kWh ($0.40 $0.60/W)
Rendimiento cunticoa la Energa Solar
Celdas solares mas e!icientes
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
60/103
!lei$les y $aratas
!uentes de energa
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
61/103
!uentes de energa
Almacenamiento de #idrgenoNanotubos de carbon
Jaulas nanoscopicas demateriales organometalicos
Aplicaciones de la nanotecnologa a la industria electrnica
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
62/103
La ley de Moore (1965):
aproximadamente cada 18meses se dobla la capacidad deintegracin.
1997: Pentium II (7.5 millones de
transistores)
1997: 250 nm de ancho de lnea
2000: Se usan lneas de 180 nm
2002: Se usan elementos de 130 nm de
tamao
2004: Intel Prescott con tecnologa de 90nm
(55 millones de transistores en el chip).
2005: IBM, Sony y Toshiba presentan el
procesador Cell 65nm (234 millones detransistores en 221 milmetros cuadrados,
multincleo, y 256 Gflops).
2006: Litografa EUV (Extreme Ultraviolet
Lithography). INFINEON (Alemania)
anuncia la fabricacin de chips de telefona
mvil de 65 nm.2006: SAMSUNG anuncia la fabricacin
de memoria Flash NAND de 32 Gbytes de
40 nm (36000 fotos o 40 pelculas).
2006: Intel anuncia memorias Flash de
tecnologa de 50 nm.
2007: Intel lanza al mercado Itanium 2 que
contiene 410 millones de transistores conun tamao promedio de 45 nm, en un chip de
3 cm2.
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
63/103
Uno de los grandes impulsores de la nanociencia y lananotecnologa ha sido la industria de los semiconductores,la cual busca y ha permitido la fabricacin de aparatos
electrnicos cada vez ms pequeos.
Electrnica
O ms grandes
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
64/103
OLED
D&%d%s : $se#es
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
65/103
:
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
66/103
Com'utacin% Nuevas tecnologasSilicio estirado
Germanio
Silicio estirado, la cual puedeaumentar la velocidad del flujo deelectrones en 70%, incrementando de
esta forma la velocidad de losdispositivos y reduciendo el consumode energa.
Uso de pozos cunticos: nanoestructurasen 2 dimensiones.
Circuitos con nanotubos de carbn.
Uso del Spin del electrn para almacenarinformacin: Espintrnica y Computacincuntica.
Aplicaciones de la nanotecnologa a la
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
67/103
remediacin del medio ambiente
Aplicaciones de la
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
68/103
Nanotecnologa a la salud
PARA QUEMAR TUMORES CANCERGENOS
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
69/103
Iluminacin IR-cercano (NIR)(808 nm, 4W/cm2, 3 minutos)
Nanopartculasde silica
recubiertas deoro
Modificacin de lasnanopartculas conPEG. Tamao: 130 nm.
ONeal D.P., Hirsch L.R., Halas N.J., Payne J.D., West J.L., Cancer Letter, 209:171-6,
Experimento in-vitro
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
70/103
p
Solamente con radiacionInfrarroja
Solamente con las NP NP+IF
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
71/103
Nanomateriales 'ara laadministracincontrolada de !rmacos
VentaasDE!icacia*educcin de dsis y e!ectos
adversos
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
72/103
El abraxane fue el primertratamiento mdico que utilizananoestructuras, diseado para
tratar el cncer del seno.
El abraxane utiliza nanopartculasde la protena albmina para
encapsular el frmaco paclitaxel yse introduce al cuerpo por mediode inyecciones.
Sin encapsularse, el paclitaxelrequiere del uso de solventes queproducen efectos secundarios muy
fuertes como anemia y naseas.
Nanotecnologa y la ingeniera de tejidos
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
73/103
NANOTECNOLOGA Y COSMTICA
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
74/103
Una pasta de dientes fabricada por la empresa KAO Corporation (Japn)incluye nanopartculas de 10 nm de fluoruro de calcio para aumentar laadsorcin del flor y calcio en el esmalte dental (http://www.kao.co.jp).
NANOTECNOLOGA Y COSMTICA
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
75/103
Active ingredient Hydroxyapatite in nano particle form (Nano HAp) penetratesdeeply into your teeth treating deep down stains and rebuilding the dentin andenamel layers of your teeth. DIO toothfoam is more effective than toothpaste asthe nano particles of HAp contained in the foam are able to penetrate more deeplyinto your teeth that HAp in paste form.
DIO toothfoam 50ml
Hydroxyapatite(Ca10(PO4)6(OH)2)powder is the preferred
bioactive ceramic, andpreferably has a particlesize of less than 10,000nanometers and may be as
smaller as 20 nanometers.
NANOTECNOLOGA Y COSMTICA
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
76/103
OXONICA: Lanz al mercado un bloqueador/protector solar Optisolbasado en el uso de nanopartculas de oxido de titanio.
Aplicaciones de la nanotecnologa a la industria agroalimentaria
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
77/103
Procesos
Pr
oduct
o
Seguridad eInocuidad
Materiales
Entrega
Bormulacin
Em'a&uetado
Nanosensores Nanotrazador
Nano'artculas
Nanoemulsiones
Nanocom'uestos
Materiales
Nanoestructurados
Trans!erenciaCalor8Masa
Ingeniera a lananoescala
Nano$iotecnologa
6ntesisMolecular
Ciencia y Tecnologade Alimentos
Toppits Back papel de aluminioMelitta Botellas
basadas en
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
78/103
Botella de plstico connanopartculas para
mejorar laestanqueidad.Nuevos plsticosFresherLonger
basadas enresina denylonAegis OX
Canola Active OilShemen Industries
Xtrema CookwareCeramcor, LLC
Nanotecnologas aplicadas a una botella de jugo
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
79/103
A'licaciones de la nanotecnologa a
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
80/103
los nuevos materiales
Productos con nanopartculas de plata
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
81/103
NANOTECNOLOGA Y COSMTICAOtras aplicaciones de la nanotecnologa
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
82/103
En cosmtica se usan nano cpsulas (nanosomas) rellenas de variosnutrientes (entre ellos vitamina A): LOreal y Lancome.
NANOTECNOLOGA Y COSMTICA
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
83/103
Los fullerenos (C60) son usados en el campo de la cosmtica, dondeaparecen ungentos como el C-60 de Zelenscon aparente propiedadesantioxidantes, antiarrugas, etc.
ZELENS NIGHT CREAMCrema de noche rica y regeneradora que contienepotentes anti-oxidantes para revitalizar y reparar lapiel, y estimular la produccin de fibroblastos (las
clulas que producen el colgeno).Proporciona una hidratacin intensa gracias a su
exclusiva frmula de agentes hidratantes, y la
actividad de sus varios ingredientes anti-oxidantesayuda a reparar el dao medioambiental de lasestructuras cutneas, y a proteger el sistema de
defensa natural de la piel.
215
Fullerene For The FaceCosmetics containing C60 nanoparticles are entering the market, even if their
safety is unclear (http://pubs.acs.org/cen/index.html)
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
84/103
*IE6GO6
Glaciaciones
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
85/103
Efecto invernadero en aprox. 100 aos
Riesgos de los nanomateriales
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
86/103
Cuando el tamao disminuye,la relacin superficie/ volumen aumenta
1) Los efectos del tamao
Cmo las nano'artculas ad&uieren e!ectos ticos,En el caso de un 7 microgramo de material de densidad 4 g8cc se tiene &ue
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
87/103
Masa J de 'artculas -imetro Area su'er!icial total
7 microgramo 7 727 micrones 3%3332 cm2
7 nanogramo 734 72%7 micrones 3%332 cm2
73172 gramos 73K 7%27 micrones 3%324 cm2
73175 gramos 73: 727 nanmetros 3.245 cm2
7317 gram's 7372 72 nanometros 2%453 cm2
En 7 microgramo de material de 'artculas de 72 nm de dmetro
se tiene 2.4 cm2
rea su'er!icial
+ PEQUEO = + AREA SUPERFICIAL = + REACTIVO
E!ectos en la salud
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
88/103
La toicidad de los nanomateriales an no est entendidatotalmenteD Los nanomateriales no se com'ortan como sucontra'arte macrosc'ica.
La alta reactivitidad es'erada en los nanomateriales de$ido a su
grande area su'er!icial no est del todo estudiada Eiste la 'osi$ilidad de $ioacumulacin de los nanomateriales
E!ectos en el am$iente El mal maneo de los nanomateriales 'uede inducir a lacontaminacin de !uentes acui!eras y de suelos Eiste riesgo de acumulacin de nanomateriales en la cadena de
'roduccin de alimentos
NanotoicologaD
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
89/103
Ciencia &ue estudia los e!ectos en organismos vivos de lasnanoestructuras y nanodis'ositivos
Los 'otenciales mecanismos de e'osicin a losnanomateriales incluyenD
In)alacin Contacto dHrmico Ingestin oral
Los e!ectos ticos de las nano'artculas de 'lata
H id t di d
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
90/103
Ha sido estudiada en peces
Nanotechnology (2!" #$ !%&
The ze'ra ish eggs )ere ta*en to a +,-)ellplate$ and a solution o sil.er nanoparticles
at dierent concentrations )as added to
each )ell/
Normal Embryo
T)e images s)o" t)e a''earance o!normal% mal!ormed and dead em$ryos.Visual counting "as made
Dead EmbryoMalformed Embryo
Los nanotu$os de car$ono &ue se 'arecen alas$esto y se ven tam$iHn como el as$esto
TEM o! Bi$ers 6EM o!Tissue
6EM
ti
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
91/103
1section
TangledAs$estos
6traig)tAs$estos
TangledNanotu$e
6traig)tNanotu$e
Car$onnanotu$esintroduced into
t)e a$dominalcavity o! mices)o" as$estos
liPe'at)ogenicityin a 'ilot
Q
Edad de Piedra Inversin federal de
EEUU en nanotecnologia
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
92/103
Edad Media
Edad de los Metales
Edad
ContemporneaY slo el 0.25 % es dirigido para la investigacin
sobre los riesgos al ambiente y salud.
Nanotecnologia para qu
y para quin?
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
93/103
y para quin?
ETC group
Convergencia Nano8(io8In!o8Materiales
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
94/103
Aplicaciones
tecnolgicaspara el 2020(RandCorporation,2005)
Muc)os de los as'ectos de interHs transversal de la nanotecnologa tienen &uever con sus im'licaciones sociales
0or eem'lo% los riesgos mencionados y el actual desarrollo de lananotecnologa 'ermiten vislum$rar algunos 'osi$les escenarios 'ara el 2323D
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
95/103
nanotecnologa% 'ermiten vislum$rar algunos 'osi$les escenarios 'ara el 2323D
Escen*#&% c*"*s"#'/&c%5Algunos desarrollos de la nanotecnologa son usados 'or la &nd!s"#&* m&&"*#
6e 'roducen guerras donde los desarrollos nanotecnolgicos son usados en los "e##en%s de *"**Rna gran tragedia con el uso de la nanotecnologia ocurre en el mundo% &ue recuerda *s %m*s *n(*d*s s%#e ;%s)&m* :N*+*s*
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
96/103
BRTR*O Nanoescala nanominiaturizacin 0ro'iedades8!enomenos8'rocesos Metodos de Man!actura mas e!icicientes
Rnion de area interdisci'linariascontrol de riesgos
necesidad de *EGRLACIONE6
N id d
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
97/103
Necesidades Nuevos 'aradigmas $asados en reglas cinHticas y
termodinmicas #erramientas 'ara 'redecir 'ro'iedades 0rocesamiento &ue conduzca a la im'lementacin de
manu!acturas #%&*s- U"&&(*c&%n de /*c&&d*des
n*c&%n*es Investigar #&es+%s %"enc&*es * n&7e de
*m&en"e : s*!d
RE3UIERE PROGRAMACOOPERATIVO NACIONAL INTERCONTINENTAL>
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
98/103
NANOTECNOLOGIA
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
99/103
DesarrolloCon visincooperativa
Vision
Talleres
ProyectosI&D
Tecnologa
AplicacionesEmpresas
Academia
Estado
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
100/103
DesarrolloCon visincooperativa
Vision
ProyectosI&D
Tecnologa Regulaciones
Academia Estado
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
101/103
G*ACIA60O* 6R
ATENCION
ESTUDIANTES LUISA D?ANGELO DIC@AR ONBUET
DANIEL IARRA ANET; SALAS
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
102/103
DANIEL IARRA ANET; SALAS URSULA SPADAVECC;IA GARIEL VERDE ALTAIR CONTRERAS CRISTINA PARRA GAUDB RODRIGUE
PERSONAL DEL LABORATORIO
RAFAEL VILLALBA
AMAYA SAGARZAZU
JAVIER OCHOAMARIA ELENA GOMEZ
LISBETH LOZADA
JOSE LUIS OCHOA
-
7/23/2019 Introduccin a la nanotecnologa-Gema Gonzlez (1)
103/103
MUC;AS GRACIAS POR SU ATENCIN