viernes, 13 de abril de 2007

José S. Moya: Materiales compuestos nanoestructurados

En el enlace que figura a continuación se pueden descargar algunos artículos relacionados con el tema de la charla
http://material.fis.ucm.es/paloma/curso/index_archivos/slide0001.htm

6 comentarios:

Santiago Lamas dijo...

Tras haber escuchado este seminario, me he interesado por los materiales con una dureza extrema (mayor que la del diamante) y he leído que en el año 2005 se obtuvo un material que más tarde llamaron Buckypaper, a partir del fullereno C60 (nueva forma del carbono puro descubierta en 1985 y que proporcionó un Nobel al conocido astroquímico Krotto, entre otros) que proporcionándole una presión de 20 GPa a una temperatura de unos 2490 K, lograron que se formaran nanocilíndros de unos 10 nm de diámetro y 1 µm de longitud. Este “ser” fue capaz de rayar el diamante artificial con el que pretendían medir su dureza. El artículo fue publicado por unos científicos de Alemania en el número 87 de la prestigiosa revista Applied Physics Letters (03106).

Jaime Valero dijo...

(Estudiante de Periodismo)
Esta charla me ha parecido interesante porque muestra cómo, integrando materiales de distinta procedencia, podemos obtener nuevos materiales con características y posibilidades diferentes a las que poseían por separado.Creo que este campo abre muchísimas puertas, y que en un futuro nos permitirán disponer de materiales con propiedades que aún no podemos imaginar.
Durante la charla se habló de su aplicación para la creación de prótesis o para el almacenamiento de datos ópticos. Pero, si es posible, me gustaría que pusiéseis en el blog alguna lista más concreta de los campos en los que puede resultar útil aplicar estos materiales compuestos.
Un saludo...

Unknown dijo...

Ayer subí un par de preguntas al blog pero se me olvidó decirlo: soy estudiante de periodismo.
Interesante charla la de José Serafín Moya esta mañana. Es curioso ver cómo cambian las propiedades de los materiales cuando se mezclan con nanopartículas de otra clase. Me llamó la atención que el ponente señalase a la cúpula de Bruneleschi como uno de los primeros ejemplos que podemos encontrar de construcciones realizadas con materiales compuestos.
Siguiendo esta línea he encontrado un artículo que habla sobre nanotecnología y arquitectura. Es bastante interesante y se lee muy bien. Os adjunto el link:
http://www.imcyc.com/revista/1998/febrero/nanfeb98.htm

Saludos
Jaime Hoyos

beatriz dijo...

(Estudiante de Historia del Arte)
En esta conferencia lo que me ha parecido interesante es el hecho de que se puedan integrar materiales distintos, para encontrar características y posibilidades únicas que no tienen por separado.
Los materiales compuestos nanoestructurados permiten ampliar el límite de fractura de distintos materiales, esto se consigue con nanopartículas de otro material que refuerce el material base.
Para crear sistemas nanoestructurados se puede partir de sales. Al enfriar muy rápidamente la disolución de sal, se detiene la propagación de partículas.
Las nanopartículas aumentan la rigidez de un metal, disminuyendo una de sus cararcterísticas, la plasticidad.
Algunos materiales como el níquel crecen al estar expuestos a grandes temperaturas así que la nanoestructuración debe realizarse a temperaturas menores que las que lo hacen crecer.
Estos materiales nos ofrecen un campo muy amplio de posibilidades como la creación de materiales de gran dureza (que compiten con el diamante), también pueden comportarse como agentes bactericidas, sensores (campos magnéticos y optoelectrónica).

Paloma Fernández dijo...

Comentó que han crecido nanoparticulas de ZrO2 en alumina. Dijo que esto anclaba los limites de grano. SE han probado este tipo de oxidos nanoestrucutrados como barreras térmicas? TAmbién crecio Ni sobre zirconia, me gustaria tener mas informacion de este metodo de crecimiento. El crecimiento de metales sobre oxidos produciria un gran aumento de la superficie especifica de estos, se ha pensado en alguna aplicación?

Aunque el comentario lo he colgado yo, me ha llegado por correo electrónico de parte de Marcos

Unknown dijo...

Los materiales compuestos no son nada nuevo. Tal y como explicó José serafín Moya al comenzar su ponencia, podemos encontrar este tipo de materiales en la Cúpula de Bruneleschi o en la estatua de Neptuno en Venecia, que datan del Renacimiento. Ha sido mucho más recientemente que hemos empezado a hablar de materiales compuestos nanoestructurados.
La tecnología nos permite añadir nanopartículas, nano láminas, nanofibras o nanotubos a una matriz determinada para obtener así un metal distinto con propiedades distintas. Para la integración del “nanorefuerzo” a la matriz es necesario llevar a cabo un conjunto de procesos físicos y químicos que diferirán para cada matriz y para cada refuerzo. En la actualidad son varias las industrias que están interesadas en este tipo de materiales compuestos, tales como la aeronáutica, la automoción, la medicina, etc.
Pongamos un ejemplo. Añadimos unas nanopartículas a una matriz de alumina, lo que ocasiona que ésta gane en resistencia, que las grietas tarden más en aparecer. Esto es lo que se conoce como el “compressive stress” de un material, es decir, su capacidad para soportar presiones sin romperse.
Todos los materiales trabajan por debajo de sus condiciones cúticas, si no se romperían. Al añadir las nanopartículas a la matriz de alumina no hemos hecho que el compuesto resultante sea capaz de trabajar por encima de sus condiciones cúticas, sino que hemos logrado que éstas aumenten drásticamente, de manera tal que el material compuesto nanoestructurado gana en dureza. Todo esto se usa muchísimo en medicina, ya que podemos conseguir que un implante en la cadera sea extremadamente resistente, o que un implante dental no presente grietas durante muchos años, etc.
Así pues, utilizando nanopartículas metálicas podemos obtener metales muy duros. Si reducimos el tamaño de las nanopartículas, éstas perderán parte de su plasticidad y ganarán en dureza, acercándonos en ocasiones a la dureza del diamante. De hecho, una de las aplicaciones más útiles de los metales compuestos nanoestructurados reside en la obtención de metales superduros que sean capaces de cortar el silicio y el acero, materiales que el diamante no puede cortar porque reacciona con ellos.
Pero no todo son aplicaciones relacionadas con la dureza del metal. Mediante la creación de materiales compuestos nanoestructurados podemos conseguir pigmentos metálicos, sensores de gas y de campos magnéticos, sistemas de almacenamiento magnético, fluídos magnéticos, dispositivos optoeléctrónicos, etc.

Saludos a tod@s
Jaime