Nanopartículas ¿Qué son? Tipos, usos y propiedades

Hoy aprenderemos sobre las nanopartículas, la base de la nanotecnología, uno de los descubrimientos más recientes de la ciencia.

Este innovador campo de estudio permite emplear partículas de tamaños muy pequeños o nanopartículas, para realizar distintos tipos de trabajos relacionados especialmente con la ingeniería, procesos industriales, la medicina y el cuidado ambiental.

Aunque el desarrollo de esta tecnología puede resultar particularmente elevado, el amplio número de aplicaciones prácticas que la nanociencia ofrece, hace que esta sea cada vez una opción más atractiva.

En este sentido, vale la pena mencionar que la nanotecnología es uno de los tipos de tecnologías más limpias que existen.

A pesar de que la nanotecnología es un descubrimiento muy nuevo (esta apenas se popularizó en los años ochenta), en la Antigua Mesopotamia los artesanos ya utilizaban nanopartículas para, por ejemplo, darle mayor resistencia a la cerámica.

¿Qué son las nanopartículas?

Las nanopartículas son partículas que se encuentran a medio camino entre los materiales a granel y las moléculas. Son elementos microscópicos con dimensiones que solo pueden ser medidas en escalas menores a los 100 nanómetros.

Por su tamaño reducido, su comportamiento establece (predecible) y su carácter no contaminante, estas partículas se emplean en la actualidad en distintos campos de las ciencias médicas y la construcción.

Aunque todavía es mucho lo que nos falta por descubrir, en relación a los alcances de los elementos tipo nano, esta tecnología promete brindarle al hombre un entendimiento más profundo sobre el comportamiento de las células y los átomos.

No se descarta aún que las nanopartículas nos lleven a desarrollar algún día uno o más tipos de tecnología autosustentables más eficientes y ecológicamente positivas de las que conocemos hoy día.

nanopartículas de carbono

Tipos de Nanopartículas

Hay cinco tipos de nanopartículas principales. A continuación te explicamos las características más importantes de cada uno.

1. Nanopartículas de base de carbón

Estas partículas están hechas a partir de dos materiales primarios, los nanotubos de carbón (CNT por sus siglas en inglés) y los fullerenos. Por sus cualidades extra resistentes, las partículas nano de base carbonada son muy empleadas en el área de la ingeniería.

Por otra parte, estas partículas son excelentes conductores de electricidad. Por si esto no fuese suficiente también son bastante livianas. Se podría decir que su ligereza es inversamente proporcional a su resistencia.

2. Nanopartículas de base metálica

Se trata de partículas que se obtienen de reducir precursores metálicos en soluciones químicas hechas para tal fin. En este grupo, se encuentran las nanopartículas de oro y plata.

3. Nanopartículas de base ceramicada

En este grupo se encuentran los sólidos inorgánicos que se han formado debido a procesos de oxidación. Estas partículas poseen una alta resistencia al calor, por lo que se trata de materiales de uso frecuente en la metalurgia.

4. Dendrímeros

Estas partículas son polímeros nanométricos desarrollados especialmente para obtener productos de plástico que posean al mismo tiempo gran flexibilidad y resistencia.

5. Composites

Como su nombre lo indica, en este grupo se encuentran las nanopartículas que aparecen como resultado de crear compuestos. En este caso, las partículas pequeñas actúan en conjunto con materiales más grandes para crear alianzas resistentes. Suelen ser compuestos biodegradables.

Usos de las Nanopartículas

Ahora te hablaremos a mayor profundidad de lo que las nanopartículas pueden hacer por nosotros en campos tan importantes para la vida del hombre como lo son la medicina, la construcción, el cuidado del ecosistema y la agricultura.

En medicina

Todos saben que la alta peligrosidad del cáncer se debe a que esta enfermedad emplea la renovación celular natural del organismo en contra de sí mismo.

Aunque el cáncer produce una multiplicación descontrolada de células en el organismo, el tamaño tan pequeño de estas células complica la posibilidad de diagnosticar esta enfermedad.

No obstante, gracias al desarrollo de la nanotecnología, la invención de micro-sensores, del tamaño parecido al de una molécula, ha permitido detectar el cáncer en sus fases más tempranas. Esto ha sido un paso crucial en el desarrollo de tratamientos anticancerígenos.

Los tratamientos fotoluminosos, por ejemplo, ayudan a combatir con gran precisión las células cancerígenas, sin estropear ni llegar siquiera a tocar las células sanas.

Esta ventana a la modernización poco a poco irá dejando atrás los procedimientos  invasivos de la quimioterapia convencional.

El adhesivo quirúrgico es otro invento que se está empezando a emplear bastante en medicina.

Este adhesivo permite sellar la piel, evitando la sutura tradicional. Debido al tamaño diminuto de este adhesivo, su característica más atractiva es que no deja cicatrices visibles.

En ingeniería

Los Carbon Nano Tubes (CNT) o láminas de grafeno son un invento que ha revolucionado la forma de crear materiales para revestimiento. Los CNT son láminas de grafeno que están enrolladas en tubos.

El grafeno, para los que no estén muy relacionados con esta terminología, es un cristal de carbono muy resistente. La nanotecnología permite crear aleaciones nuevas, metales más resistentes y de poco peso.

También, la industria se ha visto beneficiada por los avances de la nanotecnología, debido a que esta permite crear metales y otros materiales con sirven muy bien como conductores de corriente.

En el medio ambiente

Un descubrimiento especialmente interesante y útil que ha hecho el hombre con estas partículas son las nanobombas.

Las nanobombas son dispositivos que liberan una fuerte corriente estática que atrae a las bacterias que pueden estar presentes en cuerpos de agua represados, como manantiales de aguas dulces.

En agricultura

En este campo, la nanotecnología ha dado resultados prometedores, ya que ha permitido crear pequeñas cápsulas con contenido pesticida.

Al aplicar estas cápsulas en la tierra se puede obtener el mismo efecto sobre los sembradíos que se obtiene con la irrigación, pero usando una cantidad mucho menor de plaguicidas, lo que implica un impacto menor en el  medio ambiente.

Propiedades de las Nanopartículas

Entre las propiedades más importantes de las nanopartículas se encuentran las siguientes:

  • Algunas de estas partículas minúsculas pueden aportar mayor resistencia a ciertos materiales sin aumentar su peso.
  • También tienen la propiedad de absorber más rápido la radiación solar.
  • Poseen un punto de ebullición bajo. Aunque este puede variar dependiendo de si las partículas forman parte de un compuesto con otro material.

En la nanotecnología el hombre ha encontrado un apoyo útil para hacerle frente a los peligros de la industrialización descontrolada. Usada con conciencia, la nanotecnología puede aportarnos grandes beneficios para el desarrollo tecnológico, sin que ello ocasione efectos negativos en nuestro planeta.

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