- Desde 1990, la nanotecnología ha revolucionado numerosas industrias, y la del metal no ha sido una excepción. Su mejora de la eficiencia, durabilidad y rendimiento de los productos metálicos ha abierto nuevas ventanas en materia de fabricación y procesos.
- Los nanomateriales son elementos diseñados y manipulados a una escala ínfima de 1 a 100 nanómetros, es decir, hasta 100.000 veces menor que el diámetro de un cabello humano. Estos materiales presentan propiedades únicas que están transformando la forma en que se utilizan los metales en diversas aplicaciones.
La nanotecnología y el desarrollo de nanomateriales han generado un gran impacto en los ámbitos de la ciencia y la ingeniería, influyendo así en las futuras tecnologías y mejorando las soluciones industriales. En este artículo te explicamos cómo se están integrando en la industria del metal estos materiales minúsculos y cómo están determinando su futuro.
Excelentes conductores y catalizadores
Entre los principales avances de estos componentes destaca su increíbles papel como conductores y catalizadores, lo que permite mejorar la eficiencia de procesos químicos clave, como la síntesis de productos químicos y la purificación de gases de escape. Por ello, no pasa desapercibido por ejemplo el uso del grafeno para la elaboración de baterías de los coches eléctricos.
El impulso de las baterías hace que sean más ligeras, más compactas, más potentes y más seguras, proporcionando autonomías de alrededor de 800 kilómetros en un coche eléctrico promedio y una vida útil cuatro veces superior a las baterías de litio actuales. Al no contener metales, la batería es más sostenible a nivel medioambiental, reduciendo considerablemente su huella de carbono y favoreciendo el reciclaje de materiales.
Este caso aplicado a la industria de la automoción no deja indiferente a otras industrias como a la energética y electrónica, con las que proporcionan conductividad eléctrica y térmica mejoradas, aumentando la eficiencia de dispositivos como las placas solares o los microchips.
Fuertes y Resistentes
Estos materiales también se distinguen por su resistencia y dureza. Su aplicación más directa en este campo está vinculada a la industria aeronáutica y a la industria de defensa, donde se requiere un bajo peso y un alto grado de firmeza.
Estos nanomateriales se suelen dividir en cuatro grupos:
- Nanomateriales basados en carbono: Son estructuras cilíndricas de carbono con propiedades excepcionales de conductividad eléctrica y resistencia mecánica
- Nanomateriales basados en metales: Estas son partículas de metales, como oro, plata, platino, cobre y otros, con dimensiones nanométricas.
- Poliméricos: Son aquellos que están compuestos fundamentalmente por nanofibras o nanotubos.
- Cerámicos: Son aquellos que contienen una matriz cerámica para mejorar las propiedades y el rendimiento de los materiales cerámicos.
Nanomateriales: el material del futuro
Los nanomateriales representan la vanguardia de los materiales y conforman un área de investigación y desarrollo en constante crecimiento. Su impacto en la tecnología y la industria a nivel general abre nuevas posibilidades en múltiples campos, especialmente en las energías renovables componentes para la transición energética, que permitan conseguir una industria descarbonizada.
Al mismo tiempo, es de vital importancia mencionar que, pese a su gran potencial, se aborden los desafíos que presentan los nanomateriales, especialmente en lo que se refiere a la seguridad y la regulación de su producción y uso. La continua investigación y desarrollo permitirán adoptarlos en cada vez más procesos, pero para sacarles todo su potencial, se necesitarán medidas y regulaciones para hacer de ellos un uso seguro y responsable evite malas prácticas por ejemplo en industrias como la cosmética o la médica, donde también tienen un gran potencial de aplicación.