Los nanomateriales son los materiales con un tamaño de grano de 1 a 100 nm en cualquier dimensión. Las propiedades de muchos materiales convencionales cambian cuando se forman a partir de nanopartículas.
La siguiente lista presenta varios de los usos en desarrollo.
Aplicaciones de nanopartículas en medicina
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El uso de nanopartículas de micelas poliméricas para administrar fármacos a los tumores.
El uso de nanopartículas de óxido de hierro recubiertas de polímero para romper grupos de bacterias, posiblemente permitiendo un tratamiento más efectivo de infecciones bacterianas crónicas.
Se ha demostrado que el cambio de superficie de las nanopartículas llenas de proteínas afecta la capacidad de las nanopartículas para estimular las respuestas inmunes. Los investigadores están pensando que estas nanopartículas pueden usarse en vacunas inhalables.
Las nanopartículas de óxido de cerio actúan como antioxidantes para eliminar los radicales libres de oxígeno que están presentes en el torrente sanguíneo del paciente después de una lesión traumática. Las nanopartículas absorben los radicales libres de oxígeno y luego liberan el oxígeno en un estado menos peligroso, liberando la nanopartícula para que absorba más radicales libres.
Los investigadores están desarrollando formas de usar nanopartículas de carbono llamadas nanodiamantes en aplicaciones médicas. Por ejemplo, los nanodiamantes con moléculas de proteína unidas pueden usarse para aumentar el crecimiento óseo alrededor de los implantes dentales o articulares.
Los investigadores están probando el uso de medicamentos de quimioterapia unidos a nanodiamantes para tratar tumores cerebrales. Otros investigadores están probando el uso de medicamentos de quimioterapia unidos a nanodiamantes para tratar la leucemia.
Las nanopartículas magnéticas son útiles para curar el cáncer utilizando un método conocido como hipertermia magnética.
Aplicaciones de nanopartículas en fabricación y materiales
Las nanopartículas cerámicas de carburo de silicio dispersas en magnesio producen un material fuerte y liviano.
Se ha demostrado una piel sintética, que puede usarse en prótesis, tanto con capacidad de autocuración como con la capacidad de sentir presión. El material es un compuesto de nanopartículas de níquel y un polímero. Si el material se mantiene unido después de un corte, se sella en aproximadamente 30 minutos dándole una capacidad de autocuración. Además, la resistencia eléctrica del material cambia con la presión, dándole una capacidad sensorial como el tacto.
Las nanopartículas de silicato se pueden utilizar para proporcionar una barrera a los gases (por ejemplo, oxígeno) o la humedad en una película de plástico utilizada para el envasado. Esto podría retrasar el proceso de descomposición o desecación en los alimentos.
Las nanopartículas de óxido de zinc se pueden dispersar en recubrimientos industriales para proteger la madera, el plástico y los textiles de la exposición a los rayos UV.
Las nanopartículas cristalinas de dióxido de silicio se pueden usar para llenar los espacios entre las fibras de carbono, fortaleciendo así las raquetas de tenis.
Las nanopartículas de plata en la tela se usan para matar bacterias, haciendo que la ropa sea resistente al olor.
Aplicaciones de nanopartículas y medio ambiente
Los investigadores están utilizando nanopartículas fotocatalíticas de óxido de tungsteno de cobre para descomponer el petróleo en compuestos biodegradables. Las nanopartículas están en una cuadrícula que proporciona un área de superficie alta para la reacción, se activa por la luz solar y puede funcionar en el agua, lo que las hace útiles para limpiar derrames de petróleo.
Los investigadores están utilizando nanopartículas de oro incrustadas en un óxido de manganeso poroso como catalizador a temperatura ambiente para descomponer los contaminantes orgánicos volátiles en el aire.
Las nanopartículas de hierro se están utilizando para limpiar la contaminación por tetracloruro de carbono en el agua subterránea.
Las nanopartículas de óxido de hierro se utilizan para limpiar el arsénico de los pozos de agua.
Aplicaciones de nanopartículas en energía y electrónica
Los investigadores han usado nanopartículas llamadas nanotetrapodos tachonadas con nanopartículas de carbono para desarrollar electrodos de bajo costo para pilas de combustible. Este electrodo puede reemplazar el costoso platino necesario para los catalizadores de celdas de combustible.
La combinación de nanopartículas de oro con moléculas orgánicas crea un transistor conocido como NOMFET (Transistor de efecto de campo de memoria orgánica de nanopartículas). Este transistor es inusual ya que puede funcionar de manera similar a las sinapsis en el sistema nervioso.
