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Afiliat al Centre de Recerca en Ciència i Enginyeria Multiescala de Barcelona

Elaine Armelin, PhD

28 de Noviembre del 2018

ACC1Ó, S3Chem SeminarsElaine Armelin, PhD

Nanotecnología en equipamientos deportivos

Source:


Nanotubos de carbono (CNT)


Singlewalled CNT Multiwalled CNT

Armchair Zigzag Chiral


Nanotubos de carbono (CNT)


Diámetros 10-20 nm


Nanotecnología en ciclismo

Oscar Pereiro SioTour de Romandie 2007

http://www.pinarello.com/it

Icona della velocità

http://www.pinarello.com/it



Propiedades de los CNTs


Nanotecnología en raquetas y pelotas de tenis

Roger Federer 2009 Wimbledon Men's Singles final

https://www.dummies.com/education/science/nanotechnology/sleeker-sporting-goods-through-nanotechnology/

NanolokTM Coatinghttp://www.inmat.com/tech-elastomer.shtml



Nanotecnología en raquetas y pelotas de tenis


NanolokTM Coating

http://www.inmat.com/tech-elastomer.shtml



Otras aplicaciones en equipamientos deportivos…

https://www.graphene-info.com/companies-list/graphene-producers


Otras aplicaciones en equipamientos deportivos…


Nanopartículas de óxidos

ZnO

ZnO


Nanopartículas

Óxidos de metales (ZnO, TiO2, Fe2O3, CeO2, ZrO2)

Obleas semi-conductoras, como agentes químicos empleados para pulir

En vidrios, como recubrimientos protectores contra el rayado

En cosmética y cremas solares

Nanocerámicas (arcillas, perovskitas)

Para mejorar la resistencia mecánica, la dureza, resistencia al calor y como

retardante de llama en materiales diversos

Para aumentar la impermeabilidad en botellas de bebidas de plástico, en

envases de cartón para zumos, en materiales deportivos.

Nanotubos y nanoesferas (de carbono y de cerámica)

Disipar y minimizar la electricidad estática

Como componentes de pinturas electrostáticas de exterior de coches para

protección UV

Como aditivos anti-ignífugos en plásticos

En pantallas planas, como componentes emisores de luz


Caucho natural

(NR-Natural rubber)

Nanopartículas para mejorar las prestaciones demateriales poliméricos aislantes



FORMULACIÓN

Caucho natural: cis 1,4-polyisoprene

Agente vulcanizante: Sulfur

Agente activador de curado: Zinc oxide (ZnO)

Agente accelerador de vulcanización: Zinc Dibuthyl

dithiocarbamate (ZDBC)

Agente antioxidante: titanium dioxide (TiO2)

Nanopartículas cerámicas de alta permitividad

eléctrica: barium titanate (BaTiO3)

Vulcanización del poliisopreno

INDUSTRIA DEL CAUCHOEconómico

Antioxidante

Elevada actividad

antimicrobial

Material de relleno

Económico

Activador ZnO TiO2

µm

SedimentaciónFloculación

Mejor dispersión

nm

Suspensión estable

Buen grado

de reticulación

Homogenea

Aumento de

microdefectos

Disminución

de

microdefectos


Zonas

amorfas

Poros




Materiales

cerámicosPerovskitas: CaTiO3, BaTiO3



O2- Ti4+ Ba2+

BaTiO3

ABX3

Ferroelectric materials

The cubic structure is insulating

High relative permittivity (ε´≈ 3500)

Low dielectric losses

Photovoltaics

Transistors

Ultrasonic transducers


High tech materials




100 µm 2 µm 10 µm

NR (con ZnO y TiO2 micrométricos, sin BaTiO3)

González et. al. European Polymer Journal 2016, 75, 210-222.

10 µm 100 µm 2 µm

NR (con ZnO, TiO2 y BaTiO3 nano(micro)métricos)



BaTiO3

NR/BaTiO3

NR/BaTiO3

González et. al. European Polymer Journal 2016, 75, 210-222.

EDX

*


Bueno: elevado

potencial de

ruptura

dieléctrica

Malo: bajo potencial

de ruptura dieléctrica

(i) European Polymer Journal 2016, 75, 210-222; (ii) IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical

Insulation 2017, 24, 2881-2889.

Water (resistivity ≤ 100 Ω·m)

AHV

electrodeLeakage current

Ground electrode

NR sample

High-voltage variable source

a) b) c)




Electric field strength (kV/mm)

0 10 20 30 40 50

Cu

rre

nt

de

ns

ity

(A

/m2)

0.0000

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.25 wt.% BaTiO3-OH

0.50 wt.% BaTiO3-OH

1.0 wt.% BaTiO3-OH

5.0 wt.% BaTiO3-OH

10.0 wt.% BaTiO3-OH

Electric field strength (kV/mm)0 10 20 30 40 50

Cu

rre

nt

de

ns

ity

(A

/m2)

0.0000

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

Reference NR

a)

b)

Breakdown

(a)

(b)

Microscopia óptica

SEM

Dielectric breakdown

González et. al. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 2017, 24, 2881-2889.


Industria - Outlook

https://www.nanowerk.com/

compound_nanoparticle_database.phpRecomiendo…

https://nanoscience.nanotechconferences.org/

https://www.nanowerk.com/

Muchas gracias por su atención…

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