Clasificación de los nano materiales

 

Los nano materiales pueden tener diferentes tamaños, formas, naturaleza química y diferente procedencia.

Su procedencia puede ser natural, incidental o artificial.

Clasificación por su procedencia

• Natural: producidos por árboles, plantas, volcanes, espumas marinas…

• Incidental: producidos por la combustión en vehículos, en procesos industriales, o en procesos de combustión.

• Artificial (sintética): producidos por diversos procesos de fabricación: top-down /bottom-up

Clasificación por su naturaleza química

Los nano materiales pueden ser de naturaleza orgánica o inorgánica.

Orgánicos

Inorgánicos

· Fullerenos · Grafeno · Nanotubos de carbono · Coloides orgánicos · Nano partículas poliméricas · Negro de humo (carbón black) · Lípidos · Nano partículas:lípidos, proteínas, ADN · Nanofibras poliméricas · Nanocristales de celulosa (CNC5) y celulosa nanofibrilar (NFC)

· Quantum dots (puntos cuánticos), nanocristales · Nanocables (nano wires) · Nanovarillas (nano rods) · Nanotubos inorgánicos · Nanofibras · Coloides silíceos, aluminosos · Nanoagrupación (nano cluster)  d=0,1-10 nm · Nano partículas de oro, plata, platino,  cobre, aluminio · Nano partículas de óxidos metálicos: Al2O3, Cu2O, TiO2, SiO2, ZrO2, Fe2O3, Fe2O4, ZnO… · Nanoarcillas: metacaolín · Nanosílice; d=10-50 nm · Nano partículas de aluminio · Nano nitruros y carburos de silicio,    titanio, circonio

Clasificación por sus dimensiones

Los nano materiales pueden presentar una amplia variedad de formas: esférica, cilíndrica, elipsoidal, tubular, helicoidal, arracimada, campaniforme, arrecifal, dendrítica, en forma de zig-zag o en forma de caja o de jaula. El control de la morfología  de las nano partículas es muy importante cuando se quieren obtener unas propiedades adecuadas, principalmente, en aplicaciones ópticas y en la fabricación de dispositivos magnéticos.

Las dimensiones espaciales de las nano partículas son muy variables y de una gran influencia en sus propiedades. Atendiendo a su aspecto dimensional, pueden ser clasificadas en cuatro grupos:

Estructura	Definición	Nano materiales cuánticos
Cero Dimensional (0D)	Las tres dimensiones (x,y,z) <100 nm.Los electrones están confinados en las tres dimensiones	Nano partículas: · Fullerenos · Partículas    coloidales · Puntos cuánticos    (Qdots) · Nanoclusters · Algunos ADN,  virus,  proteínas · Átomos, moléculas · Nano partículas de   Au y Ag
Uni Dimensional (1D)	Dos dimensiones <100nm.Los electrones están confinados en dos dimensiones	· Nanocables · Nanotubos · Nanofibras · Nanovarillas · Fibras poliméricas · Nanocampanas
Bi-Dimensional (2D)	Una dimensión <100nm.Los electrones están confinados en una dirección	· Monocapas · Nanorecubrimientos · Películas poliméricas    (nano) · Superficies con        espesor < 100 nm · Películas multicapa
Tri-Dimensional (3D)	Ninguna dimensión <100nm.Los electrones no están confinados y pueden moverse libremente	· Materiales    nanoestructurados · Policristales · Nanobolas · Nanobobinas · Nanoflores

 

Clasificación de las nano partículas por su tamaño

Tamaño de algunas nano partículas/nano materiales

Nano partícula	Tamaño (nm)	Nº de átomos
Punto cuántico (Qdots)	1-50
Nanocristales	<1.5 – 10	<10 – 50
Fullereno C60	0.88 – 1.10
Partículas coloidales	1.0 – 100
Nanotubos de carbono	1.0 – 10;  L/D>1000	100 – 1000
Cds	0.7 – 10
Negro de humo	15 – 80 – 280
Grafeno	Espesor lámina 0.1
Nanopolvo de grafeno	>10
Oro	5 – 110
Plata	5 – 200
Bio-nano partículas
Hemoglobina	8
Glucosa	<1.0
Proteínas (algunas)	1.0 – 9.0
Células	9.0
ADN	10
Virus (algunos)	50 – 100
Liposoma	1.0
Virus	30 – 230
Micelas	0.1
Dendrimero	50
Óxidos metálicos Al2O3, TiO2, ZnO, ZrO2, Fe2O3, Fe3O4	<100
Óxidos metaloides SiO2, Al2O3	4 – 100
Átomos	0.05 – 0.5
Silicio	0.111
Aluminio	0.118
Carbono	0.067
Hidrógeno	0.053
Nitrógeno	0.120
Moléculas	0.3 – 10
H2O	0.3
H2SO4	0.7
Cabello humano	104
Pelota de tenis	108

El porqué las diferentes propiedades de las nano partículas >>

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