INTRODUCCIÓN

Abundan los materiales Nano porosos en la naturaleza, tanto en los sistemas biológicos y en minerales naturales. Se han utilizado algunos materiales nano porosos industrialmente por un largo tiempo. Recientes mejoras en nuestra capacidad de ver y manipular a escala nanométrica están transformando nuestro uso de estos materiales a partir de lo meramente oportunista de diseño dirigido. Esto es más sorprendentemente el caso en la creación de una amplia variedad de membranas, donde el control de los poros tamaño está aumentando de manera espectacular, a menudo para niveles atómicos de perfección, como es la capacidad de modificar características físicas y químicas de la materiales que componen los poros. El espacio teórico de permutaciones posibles para tales materiales es enorme y presentarán muchas oportunidades para el control de sustancias en los niveles moleculares y atómicos en los años venir. Más importante aún, este control será a menudo ejercitables en macro escala cantidades de material y por lo tanto se puede esperar que penetrar en la química y industrias farmacéuticas a escala industrial.

MATERIALES NANO POROSOS

Materiales nano porosos son materiales manipulados en la nanoescala, el tamaño de sus poros ha sido alterado casi a niveles de perfección atómicos. Se podrán manipular también sus características físicas y químicas. Se utiliza sobre todo en medicina y farmacia.

Consisten en un habitual orgánico o inorgánico marco de aporo de una estructura regular, porosa. El tamaño de los poros es generalmente 100 nanómetros o más pequeñas. La mayoría de los materiales nano poroso pueden ser clasificados como materiales a granel o membranas. Carbón activado y zeolitas son dos ejemplos de materiales nanos porosos a granel, mientras que las membranas celulares se pueden considerar como membranas nano poroso.

Los materiales nano porosos vendrían a ser como esponjas pero con poros nanométricos, materiales en donde los poros ocupan una gran fracción de su volumen total y presentan una significativa cantidad de superficie por gramo.

Un material tan poroso en un área lo tan pequeña posible sirve para, por un lado, porque muchas reacciones ocurren más rápido sobre determinadas superficies, y por otro, porque podemos rellenar los poros con lo que queramos: polímeros, metales o diferentes tipos de moléculas lo que lleva a descubrir peculiares comportamientos del material. Esta posibilidad de combinación de materiales abre las puertas a una variedad asombrosa de aplicaciones.

Los materiales nano porosos tienen como características principales que son catalizadores, absorbentes y adsorbentes.

Encontramos con arquitectura fascinante a las zeolitas una variedad de los abundantes silicatos de aluminio, que tienen un origen natural como artificial. La gran red de canales que cruzan de lado a lado los cristales de las zeolitas hace que estos materiales tengan superficies internas del orden de 500 a 1000 m2 por gramo de material. Esta superficie efectiva se aprovecha en infinidad de aplicaciones, entre las que se destaca la de catalizadores en la industria petroquímica. Otros materiales porosos como las sepiolitas se basan en silicatos de magnesio y son utilizados como material absorbente en diversas aplicaciones domésticas e industriales.

SUBDIVISIONES

Los materiales Nano poroso pueden subdividirse en 3 categorías, establecidas por la IUPAC:

• Materiales microporosos: 0,2-2 nm [2]

• Materiales mesoporosos: 2-50 nm [3]

• Materiales macroporosos: 50-1000 nm [3]

APLICACIONES

Las aplicaciones a veces requieren que los materiales estén completamente plagados de agujeros o pros de tamaño nanométrico, con el fin de obtener nuevas propiedades. Estas propiedades pueden variar en función de la densidad y del tamaño de dichos poros. Estamos hablando de los materiales nano porosos. Los poros pueden estar conectados entre si formando una compleja red de canales dentro del materia. Estos canales pueden ser utilizados como filtros selectivos o almacén de gases y líquidos, ya que impiden el paso de entidades que tengan un tamaño mayor al nano poro.

Actualmente se utilizan filtros con nano poros incorporados en los vehículos, ya que pueden reducir la contaminación y el consumo de combustible.

Catalizadores para reducir la emisión de contaminantes, aislantes, en aplicaciones medioambientales como purificación de aguas, eliminación de contaminantes, atrapadas y eliminación de metales pesados, células solares orgánicas, supe condensadores para almacenar energía, almacenamiento de gases.

Los materiales de óxido de metal nanoporoso son omnipresentes en la ciencia debido a sus numerosas aplicaciones potenciales en diversas áreas, incluyendo la adsorción, la catálisis, la conversión y el almacenamiento de energía, así como en la optoelectrónica o en la administración de fármacos.

Adsorbentes de toxinas: El uso de arcillas naturales en la dieta animal es una técnica muy difundida que permite la retención de

icotoxinas que con mucha frecuencia están presentes en el alimento animal y humano. El objetivo de este proyecto es el de estudiar el proceso de adsorción de aflatoxinas en arcillas naturales utilizando técnicas fisicoquímicas y computacionales

El Perú cuenta con bastos yacimientos subexplotados de arcillas, cuyas propiedades adsorbentes pueden ser aplicadas al control ambiental y las industrias

alimentarias y farmaceúticas.

Filtros cerámicos nano porosos: Una de las desventajas de utilizar materiales adsorbentes en forma de polvos es la dificultad de su posterior separación de la muestra tratada. El uso de filtros cerámicos preparados a partir de arcillas naturales ofrece una alternativa a este problema. En nuestro laboratorio hemos logrado fabricar filtros sólidos porosos de arcilla y activarlos para darles una alta capacidad de adsorción de contaminantes orgánicos en efluentes textiles.

Materiales nano porosos: Principalmente de sílica y alúmina. Usados, por ejemplo, para captura de elementos nocivos

FABRICACIÓN DE UN MATERIAL NANO POROSO

Para conseguir sintetizar un material de esta naturaleza, es necesario partir de una lámina polimérica formada por al menos dos polímeros diferentes. Según los estudios anteriores, uno de estos componentes tenía que estar interconectado y accesible desde el exterior para ser extraído y, consecuentemente, lograr el material poroso.

La importancia de este nuevo trabajo radica en que se demuestra que el método denominado "shock osmótico colectivo" (COS, en sus siglas inglesas) permite obtener un material poroso incluso a partir de estructuras con uno de sus componentes completamente encerrados en una matriz, lo que abre la posibilidad de aplicarlo a multitud de estructuras similares.

Este experimento, funciona de un modo similar al experimento escolar en el que se coloca un globo con salmuera en un cubo con agua fría. La sal no puede salir del globo pero el agua sí puede entrar en él, lo que reduce su salinidad. Cuanta más agua entre, más crece el globo hasta

llegar a un punto en que revienta, liberando completamente la sal al exterior.

Este proceso por el cual un líquido pasa a través de una membrana semipermeable se conoce como ósmosis y es la base del experimento realizado. En este caso, el polímero encerrado en la matriz es disuelto por un solvente que gradualmente lo expulsa al exterior creando la red porosa.

BIBLIOGRAFÍA

http://fc.uni.edu.pe/portal/gmn/investigacion_nanoporosos.php

http://www.monografias.com/trabajos90/nanotecnologia-nanomateriales-y-sus-aplicaciones/nanotecnologia-nanomateriales-y-sus-aplicaciones.shtml

http://www.ipicyt.edu.mx/actividades_resumen.php?evento=238

http://www.elmundo.es/elmundo/2011/11/28/andalucia_sevilla/1322477476.html