Nanoestructuras metálicas obtenidas por la técnica de ablación laser: aplicaciones
Palabras clave:
metálicas, Nanoestructuras, ablación laserSinopsis
Los nanomateriales son materiales inferiores a 100 nm. Este campo de estudio presenta enormes posibilidades en la ingeniería, la industria, la robótica, la biomedicina y el sector energético, y ocupan un lugar fundamental en el diseño de muchos materiales, dispositivos y estructuras. Los nanomateriales se pueden crear a partir de minerales o sustancias químicas y sus propiedades fisicoquímicas son diferentes que cuando presentan un tamaño micro o macro. Al reducirse el tamaño a escala nanométrica, aumenta la superficie expuesta, lo que favorece una mayor interacción entre átomos y moléculas cercanas, dando lugar a diversas atracciones y repulsiones que provocan efectos superficiales, electrónicos y cuánticos, afectando a los comportamientos ópticos, eléctricos y magnéticos de los materiales. Lo que implica que con una pequeña cantidad de nanomaterial se pueden modificar y mejorar significativamente las propiedades de otros materiales. Ejemplo de ello son los polímeros con nanotubos de carbono, que hacen que el material dopado obtenga una ligereza, resistencia mecánica y funcionalidad superior a un metal.
Los nanomateriales siempre han existido, pero las técnicas de creación, manipulación e ingeniería de materiales a esta escala solo se han desarrollado en las últimas décadas gracias a las innovaciones tecnológicas, como el microscopio de túnel de barrido, que permiten trabajar en la nanoescala.
Los nanomateriales también han mejorado el sector energético, gracias al ahorro de energía. Por ejemplo, los paneles solares utilizan nanopartículas para mejorar su eficiencia. En el caso de las turbinas eólicas, cuanto más grande es la pala más electricidad se puede generar, por ello se utilizan nanomateriales más resistentes y ligeros. También pueden cumplir funciones medioambientales esenciales, por ejemplo, se ha descubierto que el grafeno puede filtrar las sales comunes del agua para hacerla potable, una solución que podrían conducir a una desalinización y potabilización del agua de mar para su consumo.
Presentamos tres capítulos a saber, capitulo I: Generalidades, capitulo II: abarcan las aplicaciones en los campos: físicos, químicos y biológicos. Capitulo III. El grafeno considerado como material del futuro y aplicaciones más importantes.
Descargas
Referencias
J. Ramsden, Nanotechnology: An Introduction, Elsevier, 2011.
Ch. P. Poole Jr. y F. J. Owens, Introducción a la Nanotecnología, Reverté, Barcelona, 2007.
M. Faraday, Phil. Trans. R. Soc. Lond., 1857, 147, 145-181.
C. Guozhong, Nanostructures and Nanomaterials, Imperial College Press, Londres, 2004.
F. Gómez Villarraga, Síntesis de complejos y estabilización de nanopartículas de paladio con ligandos híbridos pirazólicos y carbenos Nheterocíclicos y su aplicación en catálisis, tesis doctoral, Universidad Autónoma de Barcelona, Barcelona, 2013.
A. Roucoux, J. Schulz y H. Patin, Chem. Rev., 2002, 102, 3757-3778.
N. Toshima y T. Yonezawa, New J. Chem., 1998, 22, 1179-1201.
N. A. Dhas, H. Cohen y A. Gedanken, J. Phys. Chem. B, 1997, 101, 68346838.
M. T. Swihart, Curr. Opin. Colloid Interface Sci., 2003, 8, 127-133.
M. T. Reetz, W. Helbig y S. A. Quaiser, Active Metals: Preparation, Characterization, Applications, A. Fürstner, Ed., VCH, New York, 1996.
M. T. Reetz y S. A. Quaiser, Angew. Chem., Int. Ed., 1995, 34, 2240-2241.
B. Chaudret y K. Philippot, Oil Gas Sci. Tech., 2007, 62, 799-817.
K. Philippot y B. Chaudret, C. R. Chimie, 2003, 6, 1019-1034.
C. Sealy, Nano Energy, 2012, 1, 192.
Q. Li y S. Sun, Nano Energy, en prensa, doi: 10.1016/j.nanoen.2016.02.030.
K. Kusada y H. Kitagawa, Adv. Mater., 2016, 28, 1129-1142. [17] G. Rothenberg, Catalysis: Concepts and Green Applications, Wiley-VCH, Weinheim, 2008.
R. K. Rai, D. Tyagi, K. Gupta y S. K. Singh, Catal. Sci. Technol., 2016, 6, 3341-3361. [19] F. Gómez-Villarraga, J. Radnik, A. Martin y A. Köckritz, J. Nanopart. Res., 2016, 18, 141.
R. Tietze, J. Zaloga, H. Unterweger, S. Lyer, R. P. Friedrich, C. Janko, M. Pöttler, S. Dürr y C. Alexiou, Biochem. Biophys. Res. Commun., 2015, 468, 463-470
O. Madden, M. D. Naughton, S. Moane y P. G. Murray, Adv. Colloid Interface Sci., 2015, 225, 37-52.
V. Santhanama y R. P. Andres, Dekker Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, 2014, 4, 2418-2431. [23] S. A. Tukur y N. Azahyusof, Asian J. Chem., 2015, 27, 1967-1969. [24] J. M. Lee y S. O. Kim, ChemNanoMat, 2016, 2, 19-27.
The Many Faces of Graphene as Protection Barrier. Performance under Microbial Corrosion and Ni Allergy Conditions. Materials 2017, 10, 1406;
Effect of graphene oxide on the deterioration of cement pastes exposed to citric and sulfuric acids. Cement and Concrete Composites, 2021, 124, 104252;
Superiority of Graphene over Polymer Coatings for Prevention of Microbially Induced Corrosion. Scientific Reports, 2015, 5:13858;
Atomic Layers of Graphene for Microbial Corrosion PreventionACS Nano 2021, 15, 1, 447;
Microbiologically induced corrosion of concrete in sewer structures: A review of the mechanisms and phenomena. Construction and Building Materials. 2020, 239, 117813;
Microbiologically Induced Corrosion of Concrete and Protective Coatings in Gravity Sewers. Chinese Journal of Chemical Engineering, 2012, 20(3) 433;
In situ Linkage of Fungal and Bacterial Proliferation to Microbiologically Influenced Corrosion in B20 Biodiesel Storage Tanks. Front. Microbiol. 2020, 11;
Chapter 1 – Failure of the metallic structures due to microbiologically induced corrosion and the techniques for protection. Handbook of Materials Failure Analysis. With Case Studies from the Construction Industries. 2018, 1;
Maleic anhydride-functionalized graphene nanofillers render epoxy coatings highly resistant to corrosion and microbial attack. Carbon, 2020, 159, 586;
Gerhardus Koch, Cost of corrosion, In Woodhead Publishing Series in Energy, Trends in Oil and Gas Corrosion Research and Technologies, Woodhead Publishing, 2017;
Descargas
Publicado
Colección
Categorías
Licencia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
