7/21/2019 Nanotecnologia en La Mecanica

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NANOTECNOLOGIA EN LA MECANICA

INTRODUCCIN:

Ante tanto avance de la nanotecnologa en el campo de crear nanobot nanom!"#$na% etc& %#rge la nece%$dad de poder

'roporc$onarle% de energa para %# (#nc$onam$ento e%to en el n$vel

Nano mec!n$co e% a) "#e %e ve #na po%$b$l$dad de la #t$l$*ac$+n e%pont!nea

De lo% llamado% nano engrana,e% e%to% namomater$ale% prov$enen de lo%nanot#bo% de carb+n #no% )$lo% mono molec#lare% c$en vece% m!% re%$%tente%- %e$% vece% m!% l$gero% "#e el acero - al agregarle% #no% rodam$ento%

molec#lare% %e (orma el llamado nano engrana,e e%to% prod#cen tran%m$%$+nde mov$m$ento a% generar energa mec!n$ca en lo% d$(erente% proce%o% "#ere"#$era #na nano m!"#$na o #n nanobot&

'ara empe*ar a anal$*ar %obre lo% nano% engrana,e% )aremo% #n e%t#d$o %obrelo% nano% mater$ale% a lo% nanot#bo% "#e %on el elemento pr$nc$pal del nanoengrana,e "#e a cont$n#ac$+n e%t#d$aremo% en el pre%ente traba,o&

NANOMATERIALE. / NANODI.'O.ITI0O.

Dentro del concepto de (abr$cac$+n 1bottom#p2 en nanotecnologa %e e%peracon%tr#$r nano m!"#$na% o mater$ale% macro%c+p$co% nano e%tr#ct#rado%part$endo de #n$dade% o nano3ob,eto% manom4tr$co%& 5o- da %e e%t!ded$cando #na gran atenc$+n al e%t#d$o - (abr$cac$+n de tale% nano3ob,eto% - a%# comerc$al$*ac$+n& Lo% nano3ob,eto% p#eden %er mol4c#la% $nd$v$d#ale% onano partc#la%& Un nano3ob,eto $nd$v$d#al o #n pe"#e6o gr#po de nano3ob,eto% p#eden $mplementar%e como nano d$%po%$t$vo& E,emplo% tp$co% denano d$%po%$t$vo% %on lo% nano% %en%ore% "#e p#eden proporc$onar $n(ormac$+nacerca del entorno en el "#e e%t!n #b$cado% - %on part$c#larmente 7t$le% en!mb$to% como la med$c$na el control med$oamb$ental o la a#tomat$*ac$+n& .e)an prop#e%to %en%ore% #ltra %en%$t$vo% capace% de detectar la% alterac$one%gen4t$ca% ca#%ante% de #na en(ermedad& .e conc$ben nano partc#la% %en%ore%capace% de penetrar en c4l#la% cancergena% - l$berar en*$ma% "#e $n$c$en %#1apopto%$%1 o %ec#enc$a a#to3de%tr#ct$va& Una nano partc#la %e de8ne como#na pe"#e6a porc$+n de mater$al de d$men%$one% menore% de 9 nm& La%prop$edade% de la% nano partc#la% dependen tanto de %# compo%$c$+n "#m$cacomo de %# tama6o& Ca%$ c#al"#$er mater$al p#ede (abr$car%e en (orma de nanopartc#la% $ncl#-endo el carb+n metale% polmero% %$l$c$o etc& La% mol4c#la%

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org!n$ca% con%t$t#-en #na cla%e e%pec$al de nano partc#la%& 'or e,emplo lamol4c#la de Carbono ; denom$nada

1b#c

Lo% nanot#bo% %e componen de #na o var$a% l!m$na% de gra8to # otro mater$alenrollada% %obre % m$%ma% con #n d$!metro de #no% nan+metro%& EH$%tennanot#bo% mono capa =#n %+lo t#bo> - m#lt$capa =var$o% t#bo% met$do% #nodentro de otro al e%t$lo de la% (amo%a% m#6eca% r#%a%>& Lo% nanot#bo% decarbono %on la% 8bra% m!% (#erte% "#e %e conocen& Un %olo nanot#bo per(ectoe% de 9 a 9 vece% m!% (#erte "#e el acero por #n$dad de pe%o& Adem!%po%een prop$edade% el4ctr$ca% m#- $ntere%ante%& Una capa de gra8to e% #n%em$3metal& C#ando %e enrolla #na capa de gra8to en #n nanot#bo lo% !tomo%

de carbono %e al$nean alrededor de la c$rc#n(erenc$a del t#bo - la% (#nc$one%de onda mecano c#!nt$ca% de lo% electrone% deben tamb$4n a,#%tar%egeom4tr$camente& E%te a,#%te re%tr$nge la% cla%e% de (#nc$+n de onda "#ep#eden tener lo% electrone% lo "#e a %# ve* a(ecta a %# mov$l$dad&Depend$endo de la (orma eHacta en la "#e %e enrolla el nanot#bo p#ede %er #n%em$cond#ctor o #n metal& Enrollado con la geometra adec#ada #n nanot#bode carbono p#ede cond#c$r la corr$ente el4ctr$ca con #na re%$%tenc$a do%+rdene% de magn$t#d menor "#e la de lo% cable% de cobre& Nanot#bo decarbono& En e%tado nat#ral el carbono aparece como gra8to Kel blanco - negromater$al #%ado )ab$t#almente en la m$na de lo% l!p$ce%K - como d$amante& La7n$ca d$(erenc$a entre lo% do% e% la organ$*ac$+n de lo% !tomo% de carbono&

C#ando lo% c$ent8co% colocan lo% m$%mo% !tomo% de carbono en #n modelo de1red met!l$ca1 - lo% enrollan en m$n7%c#lo% t#bo% de tan %+lo 9 !tomo% ded$!metro lo% 1nanot#bo%1 re%#ltante% ad"#$eren alg#na% caracter%t$ca%eHtraord$nar$a%&

Lo% nanot#bo%:

3t$enen 9 vece% la re%$%tenc$a del acero pero %+lo 9; de %# pe%o

3%on vece% m!% (#erte% "#e la% 8bra% de gra8to

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3cond#cen la electr$c$dad me,or "#e el cobre

3p#eden %er cond#ctore% o %em$cond#ctore% =como lo% m$croproce%adore% delcomp#tador> depend$endo de la colocac$+n de lo% !tomo% - %on eHcelente%cond#ctore% de calor&

FUP .ON NANOENGRANAE.Q Con lo% nano3ob,eto% e% po%$ble (abr$carmater$ale% comp#e%to% $ncorporando nano partc#la% o nano 8bra% comore(#er*o e% el ca%o de lo% denom$nado% NANOENGRANAE.

el pr$mer pa%o )ac$a la con%tr#cc$+n de d$%po%$t$vo% o arte(acto% mec!n$co%(#nc$onale% de nano tama6o m!% elaborado% - "#$*!% de %$%tema% paraeHplotar la energa& A,#%tando #na mol4c#la rotator$a a algo %+l$do con%$g#en#n %$%tema g$rator$o m!% cercano para convert$r%e en nano m!"#$na% 7t$le%&

Lo% NANOENGRANAE. %on el re%#ltado de #n en%ambla,e e%pec$al de !tomo%de carbono& Lo% nanot#bo% %on #no de lo% mater$ale% m!% re%$%tente% - l$gero%"#e %e conocen& .on %e$% vece% m!% l$gero% - c$en vece% m!% re%$%tente% "#e el

acero& T$enen #n d$!metro de poco% nan+metro% - #na long$t#d de ba%tante%m$cr+metro% - tamb$4n %on 7t$le% como nano partc#la% para red#c$r la (r$cc$+n- como barra% de tran%m$%$+n - engrana,e% en nano m!"#$na%

Tamb$4n p#eden %er #t$l$*ado% en

Nano d$%po%$t$vo%&

5o- en da %e elaboran pro-ecto% con a-#da de lo% nano% engrana,e% e% elca%o de lo% Nanomac)ne% =nano m!"#$na%>&

'ara predec$r el (#nc$onam$ento de componente% de la m!"#$na del nano% cale&Nano%tr#ct#re% del carb+n por e,emplo (#llerene% lo% d$amond$od% - lo%

nanot#bo% t$enen con%$derado como mater$ale% de prome%a para la real$*ac$+nde nano mac)$ne%: rodam$ento% de bola% del nanot#bo del (#llereen lo%co,$nete% de la ag#,a del nanot#bo nanot#bo engranan nanot#bo% taladro% nanot#bo v$a,an en a#tom+v$l nanot#bo o%c$ladore% p$peta% del nanot#bo $n-ectore% del nanot#bo&

Lo% nano engrana,e% e%t!n comp#e%to% por la col#mna )ec)a de lo% nanot#bo%- lo% d$ente% "#e %on rodam$ento% ad)er$do% a e%ta A% con la a-#da de lo%nano engrana,e% %e p#ede tran%m$t$r tor%$+n mov$endo momento% como en laact#al$dad %e ve con lo% engrana,e% "#e proporc$onan gran cant$dad de energamec!n$ca con otra% p$e*a% "#e traba,an en con,#nto )o- en da %e con%tr#-ennamom!"#$na%&

De "#4 e%t! comp#e%to el nano engrana,eQ

Compo%$c$+n de lo% nano% engrana,e%:

E%ta% nano e%tr#ct#ra% e%t!n completamente con%tr#$da% de !tomo% deCarb+n& Lo% d$(erente% colore% en la e%tr#ct#ra %on #%ado% 7n$camente paraclar$8car la %$m#lac$+n de la d$n!m$ca molec#lar& E%ta% e%tr#ct#ra% (#eroncon%tr#$da% en do% parte% pr$mero el engrana,e - l#ego la col#mna& E%ta

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e%tr#ct#ra (#e con%tr#$da en el centro Naval de $nve%t$gac$+n de lo% E%tado%Un$do% #t$l$*ando regla% e%t!ndare% para (orma% %#per8c$e% cerrada%& Elc!lc#lo #t$l$*ado (#e: n#meropentagono% 3 n#mero)eptagono% 3Sn#merooctagono% 9S 'ara prod#c$r e%te engrana,e %e #%aron c#atropent!gono% en la p#nta #n d$ente - #n oct!gono entre la e%"#$na ad-acente -la del pent!gono& E%te po%$c$onam$ento de lo% polgono% no% da S pent!gono%- ; oct!gono% "#e %$ lo% ponemo% en la ec#ac$+n dada no% dara: S 3 S; 9S.at$%(ac$endo la regla para generar #na %#per8c$e cerrada& Al lado de e%to%engrana,e% %e ponen la% col#mna% aprop$ada%& En e%te ca%o #na parte de #nc$l$ndro )ec)o con gra8to& 'ara #n$r e%ta% col#mna% al engrana,e %e re"#$ere de#n c$l$ndro de (orma %$m4tr$ca al engrana,e&