PRACTICA #1AEROGELEs una sustancia extremadamente liviana, y sus caractersticas especiales pueden convertirlo en el elegido para la construccin de plataformas voladoras.El aerogel es una sustancia compuesto por dos fases, lo que generalmente se denomina coloide. Pero mientras que en un coloide normal se tiene una fase liquida y otra slida (pequeas partculas en suspensin dentro del liquido), en el aerogel el componente lquido se ha reemplazado por un gas. Como resultado, esta sustancia tiene propiedades que la hacen nica.Su estado es slido, y su densidad es bajsima, pesando solo unos 3 miligramos por centmetro cbico. Por supuesto, esto se debe a su gran porosidad, lo que le brinda caractersticas notables cuando se lo emplea como aislante trmico o acsticoPero lo que ms destaca del aerogel es su poco peso. Al fin y al cabo, est compuesto por hasta un 99,8% de aire, lo que le proporciona una densidad mil veces menor a la del cristal, y es solo unas tres veces ms denso que el aire. En algunos mbitos se lo denomina humo helado o humo slido, por su aspecto semitransparente. Al tacto, tiene una consistencia similar a la espuma plstica. A pesar de su fantasmagrico aspecto, tiene una resistencia mecnica muy elevada: puede soportar ms de 1000 veces su propio peso.Actualmente se pueden fabricar distintos tipos de aerogeles, utilizando como base el slice, la almina, el xido de cromo, el estao o el carbono. Su uso industrial ms difundido es el empleo como aislante trmico en las ventanas de los edificios para evitar la prdida de calor (o fro).Pero los ingenieros estn comenzando a realizar experimentos mucho ms interesantes con este material. Su poco peso y la capacidad de funcionar como un aislante trmico lo hacen adecuado para la construccin de estructuras areas, lo que permitira a estas flotar indefinidamente en el aire.Los aerogeles son materiales que puedes ser aplicados o utilizados en muchos campos actualmente esta siendo muy utilizados en la nasa en misiones espaciales gracias a su gran resistencia a las altas y bajas temperaturas. Han surgido nuevas empresas que se dedican al estudio, desarrollo y fabricacin del aerogel entre las empresas mas conocidas esta aspen aerogel que ofrece servicios en: Calefaccin y climatizacin Industrias de transformacin Depsitos de almacenamiento y sistemas de transferencia de LNG Sector militar y aeroespacial Equipamiento deportivo La mayor aplicacin del aerogel es como aislamiento trmico, se utiliza para forrar tuberas, tanques, etc. Hay una empresa en USA que lo manufactura con este proposito y tienen 3 tipos de producto, el Pyrogel que es para aplicaciones de altas temperaturas, el Cryogel que es para aplicaciones de bajas temperaturas y el Spaceloft que supuestamente es el ms enfocado a un uso comercial y de construccin. El aerogel en su forma monolitica no tiene mucho uso que digamos, pues apesar de sus asombrosas propiedades, el material en s es muy fragil (paradjicamente la verdad). Lo que hicieron estos cuates gringos es ponerle un esqueleto de fibras al aerogel, para poder utilizarlo como aislamiento industrial.CRISTALES DE SILICIOAl combinarse los tomos de Silicio para formar un slido, lo hacen formando una estructura ordenada llamada cristal. Esto se debe a los "Enlaces Covalentes", que son las uniones entre tomos que se hacen compartiendo electrones adyacentes de tal forma que se crea un equilibrio de fuerzas que mantiene unidos los tomos de Silicio.Los tomos de los cristales covalentes se mantienen unidos en una red tridimensional nicamente por enlaces covalentes. Los dos altropos del carbono, el diamante y el grafito. Los enlaces covalentes fuertes en tres direcciones contribuyen a la dureza particular del diamante y a su elevado punto de fusin. La dureza del grafito se debe a los enlaces covalentes; sin embargo, como las capas se mantienen unidas por fuerzas dbiles de van der Waals, se pueden deslizar entre s. El cuarzo es otro tipo de cristal covalente. La distribucin de los tomos de silicio en el cuarzo es similar a la del carbono en el diamante, pero en el cuarzo hay un tomo de oxgeno entre par de tomos de silicio. Como el silicio y el oxgeno tienen diferente electronegatividad, el enlace Si-O es polar. No obstante, el SiO2 comparte algunas de las propiedades del diamante con la dureza y el punto de fusin alto (1610C). El silicio cristalino es el material base de la industria microelectrnica y fotovoltaica. Posee un aspecto metalizado y es de difcil dilucin, es atacado por cidos como el fluorhdrico, ntrico y combinaciones de ellos. Es un material muy duro, al punto que puede utilizarse para rayar o cortar vidrio. El silicio amorfo es un polvo grisceo, ms activo qu- micamente que la variedad cristalina. Se une con el flor a temperaturas ordinarias y a temperaturas ms altas con oxgeno, cloro, bromo, azufre, nitrgeno, carbono y boro.NANOTUBOS DE CARBONOLos nanotubos de carbonos son una forma alotrpica del carbono, como el diamante el grafito o los fullerenos. Su estructura puede considerarse procedente de una lmina de grafito enrollada sobre s misma. Dependiendo del grado de enrollamiento y la manera como se conforma la lmina original. El resultado puede llevar a nanotubos de distinto dimetro y geometra interna.Las aplicaciones ms importantes de los nanotubos de carbono reportadas hasta el momento son en el rea de la electrnica molecular, en la que estos se consideran como componentes de la electrnica convencional, con la diferencia de que son del tamao de una simple molcula. Este avance abre muchas posibilidades para la electrnica, ya que va a permitir que contine la miniaturizacin de los artefactos electrnicos.Tambin tienen aplicaciones en el rea de sensores, ya sean estos qumicos, biolgicos trmicos o electromagnticos. Otra lnea de investigacin muy fuerte es en el rea de la energa, en donde se utilizan nanotubos de carbono como cedas de almacenamiento de hidrogeno que al momento de liberarse, produce una gran cantidad de energa limpia.Godwin (2009) menciona que actualmente los nanotubos de carbono ya se utilizan en productos comerciales como protectores solares y raquetas de tenis y que tambin se utilizan nanopartculas de plata para la limpieza del agua por sus propiedades antibacteriales.Como las anteriormente mencionadas, existen infinidad de posibilidades para este tipo de materiales, las cuales se siguen investigando por diversos grupos alrededor del mundoYa hablamos de las ventajas y oportunidades de estas nanoestructuras pero lo que tambin hay que considerar son los riesgos que podran tener en el uso excesivo de estosHay algunas revistas especializadas, como la Chemical Reserch in Toxicology y Environmental Science & Technology, las cuales se dedican al estudio toxicolgico y ambiental de los distintos materiales; estos mencionan que los nanotubos de carbono pueden llegar a ser txicos, dependiendo de su concentracin y el mtodo de produccin de estos. Sin embargo, se han investigado nuevos mtodos para poder reducir su nivel de peligrosidad, estos se les introduce otros elementos para aumentar la biocompatibilidad y por ende, reducir su nivel toxico.Otra desventaja en el uso excesivo de estas nonoestructuras es que son muy estables, por lo que sern muy difciles y costosas de degradar. Esto puede llevar a un alto nivel de contaminacin si no se tienen medidas regulatorias entre la produccin y degradacin de estos materiales. Es por eso que mientras no se tengan las condiciones adecuadas para poder degradar los nanotubos de carbono de una manera efectiva y poco costosa, no se deberan de empezar a comercializar productos basados en estos materialesOPALO INVERTIDOEl palo invertido se obtiene por eliminacin del palo una vez formado el producto solido siguiendo diferentes procedimientos en funcin de la composicin de las partculas. La calidad de las rplicas depende del grado de orden del palo de las condiciones de mineralizacin de los huecos interparticulares y del mtodo de eliminacin del moldeArreglo de huecos de un material con ndice de refraccin y huecos con otro ndice de refraccion