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PR:CW: Cabeceras con negritas
[[FileArchivo:Mesoporous Silica Nanoparticle.jpg|thumb|400px|[[Microscopio electrónico de transmisión|MET]] (a, b, y c) imágenes de silica mesoporosa preparada con diametros de: (a) 20nm, (b) 45nm, and (c) 80nm. [[Microscopio electrónico de barrido|SEM]] (d) imagen de (b). Los recuadros son aumentos de partículas de silica mesoporosa.]]
Una '''nanopartícula''' ('''nanopolvo''', '''nanoracimo''', o '''nanocristal''') es una partícula microscópica con por lo menos una dimensión menor que 100 [[nanómetro|nm]]. Actualmente las nanopartículas son un área de intensa investigación científica, debido a una amplia variedad de aplicaciones potenciales en los campos de [[biomedicina|biomédicos]], [[óptica|ópticos]], y [[electrónica|electrónicos]]. Las [[particula|partículas]] están calificadas por su diámetro.<ref>[http://web.archive.org/web/20101203205130/http://www.epa.gov/apti/bces/module3/category/category.htm Module 3: Characteristics of Particles – Particle Size Categories]. epa.gov</ref> Las partículas ultrafinas son las mismas que las nanopartículas entre 1 y 100 nanómetros en tamaño. Las partículas gruesas cubren un rango de entre 2,500 y 10,000 nanómetros. Las partículas finas están entre los 100 y 2,500 nanómeteros.
 
La investigación de nanopartículas es actualmente un area de intenso interés científico debido a su potencial en aplicaciones [[Biomedicina|biomédicas]], ópticas y [[Electrónica|electrónicas]].<ref name="Taylor2" /><ref name="Taylor" /><ref name="r2">{{cite doi|10.1364/AO.52.006041}}</ref><ref name="Taylor3" />
 
== Definición ==
{{Quote box
|title = IUPAC definition
<span lang="ES">La
razón de la definición sinónima de nanopartículas y partículas ultrafinas es
que durante los años 1970-80, cuando el
primer estudio con “nanopartículas” estaba liderado con [[Estados Unidos]] (Por
Grangvist y Buhrman)</span><ref name=Granqvist>{{cite doi|10.1103/PhysRevLett.37.625}}</ref> y
 
<span lang="ES">Los
[[nano|nanoclusters]]clusters tienen al menos una dimensión de entre 1 y 10 nanómetros y una
distribución estrecha. Los Nanopolvos</span><ref name=Fahlman2007>{{cite book|author=Fahlman, B. D. |title=Materials Chemistry|publisher=Springer|year=2007|pages=282–283|url=http://books.google.com/?id=lByCslty2oUC&pg=PT287|isbn=1-4020-6119-6}}</ref> s<span lang="ES">on
aglomerados de partículas ultrafinas, nanopartículas o nanoclusters. Los cristales con medidas nanométricas, se les llama
nanocristales.</span>
 
== Antecedentes ==
<span lang="ES">En
general, las nanopartículas son consideradas un descubrimiento de la ciencia
de cobre y plata con óxidos y vinagre, ocre y arcilla en la superficie de la
cerámica previamente acristalada. El objeto era posteriormente puesto en un
horno y calentado a 600º&nbsp;°C en una atmosfera reductora.</span><ref name="khan" />
 
<span lang="ES">En
técnica demostró que los antiguos artesanos tenían un conocimiento empírico
sofisticado de materiales. La técnica se originó en el mundo Musulmán. Puesto
que los musulmanes tenían prohibido usar
oro en representaciones artísticas, encontraron una forma de crear un efecto
similar sin usar oro real. Su solución fue utilizar lustre</span>.<ref name="khan" /><ref>{{cite book|url=http://books.google.com/?id=1e79xqbRqEEC&pg=PA150|title=Ceramics|author=Rawson, Philip S. |publisher=University of Pennsylvania Press|year=1984|isbn=0-8122-1156-1}}</ref>
posterior, el autor Turner señala que: “Es bien conocido que cuando delgadas
hojas de oro o plata son amontonadas en un cristal y calentadas en una
temperatura que esta debajo de un calor rojo (500º&nbsp;°C aproximadamente), un cambio notorio de las
propiedades se vuelve visible, donde la continuidad de la capa metálica se
destruye. El resultado es que la luz blanca es ahora libremente transmitida,
Los investigadores explican que la [[terapia fototérmica]] utiliza luz y calor para destruir los tumores. La partícula absorbe mucha luz para acumularla en los tumores. Una vez que la nanopartícula alcanza su tumor objetivo se vuelve fluorescente para indicar “misión cumplida”.
 
Concluye Zheng: “La seguridad sin precedentes de esta nonopartícula en el organismo es la guinda del pastel".<ref> [http://www.europapress.es/salud/noticia-desarrollan-nanoparticula-utiliza-luz-calor-destruir-tumores-20110321102809.html / Europapress Salud. Consultado 21 marzo de 2011]</ref>
 
La novedad de este estudio es que utiliza elementos orgánicos, pues otros equipos experimentan calentando nanopartículas de oro con luz para eliminar las células tumorales.<ref>[http://avances-nanotecnologia.euroresidentes.com/2009/03/nano-piramides-para-matar-celulas.html / Nanopartículas con oro. Consultado 21 marzo de 2011]</ref><ref>[http://avances-nanotecnologia.euroresidentes.com/2009/03/nano-piramides-para-matar-celulas.html /Explicación detallada nanopartículas metálicas. Consultado 21 marzo de 2011]</ref>
== Uniformidad ==
<span lang="ES">El
proceso químico y síntesis de alto rendimiento para los sectores privados,
se desarrollan como resultado del encogimiento no-uniforme del secado están
directamente relacionados al cambio con el cual el solvente puede ser
removido, y dependiente de la distribución
de la porosidad. Dichas tensiones se han asociado con una transición de
plástico forma quebradiza consolidándose en cuerpos, y pueden llegar a una
</ref>
 
== Propiedades ==
[[FileArchivo:Vergelijk nanodeeltje.jpg|thumb|280px|1 kg de partículas de 1 mm<sup>3</sup> tiene la misma área de superficie que 1mg de partículas de 1 nm<sup>3</sup>]]
<span lang="ES">Las
nanopartículas son de gran interés científico, de hecho, son un puente entre
pero en una nano escala, sus propiedades son observadas. Así, las propiedades
de los materiales cambian mientras su talla se aproxima a la nano escala y
conforme el porcentaje de [[átomo|átomos]]s en la superficie de un material se vuelve
significativa. Para los materiales de granel más largos de un micrómetro, el
porcentaje de átomo en la superficie es insignificante en relación al número de
ejemplo, nanopartículas de oro aparecen de color roco oscuro en solución. Las
nanopartículas de oro amarillo y silicón gris son rojos. Las nanopartículas de
oro [[Ebullición|ebullen]] en temperaturas más bajas (~300 &nbsp;°C para 2.5 nm) que las losas
de oro (1064 º&nbsp;°C);<ref>{{Cite journal|last1 = Buffat|first1 = Ph.|last2 = Borel|first2 = J.-P. |title = Size effect on the melting temperature of gold particles
|journal = Physical Review A|volume = 13|issue = 6
|pages = 2287|year = 1976|doi = 10.1103/PhysRevA.13.2287|bibcode = 1976PhRvA..13.2287B }}</ref>La
absorción de radiación solar es mayor en los materiales compuestos de
nanopartículas que en sus capas finas de varias capas del material. En las
aplicaciones de energía solar [[fotovoltaica]] y solar termales, controlando el tamaño, forma y
material de las partículas, haciendo posible el control de la absorción solar.<ref name=Taylor>{{cite journal|url=https://www.researchgate.net/publication/257069677_Nanofluid-Based_Optical_Filter_Optimization_for_PVT_Systems?ev=prf_pub |doi=10.1038/lsa.2012.34|title=Nanofluid-based optical filter optimization for PV/T systems|year=2012|last1=Taylor|first1=Robert A|last2=Otanicar|first2=Todd|last3=Rosengarten|first3=Gary|journal=Light: Science & Applications|volume=1|issue=10|pages=e34}}</ref><ref name=Taylor3>{{cite journal|url=https://www.researchgate.net/publication/235786101_Feasibility_of_nanofluid-based_optical_filters?ev=prf_pub |doi=10.1364/AO.52.001413|title=Feasibility of nanofluid-based optical filters|year=2013|last1=Taylor|first1=Robert A.|last2=Otanicar|first2=Todd P.|last3=Herukerrupu|first3=Yasitha|last4=Bremond|first4=Fabienne|last5=Rosengarten|first5=Gary|last6=Hawkes|first6=Evatt R.|last7=Jiang|first7=Xuchuan|last8=Coulombe|first8=Sylvain|journal=Applied Optics|volume=52|issue=7|pages=1413–22|pmid=23458793}}</ref><ref>{{cite journal|url=https://www.researchgate.net/publication/51450657_Nanofluid_optical_property_characterization_towards_efficient_direct_absorption_solar_collectors?ev=prf_pub|doi=10.1186/1556-276X-6-225|title=Nanofluid optical property characterization: Towards efficient direct absorption solar collectors|year=2011|last1=Taylor|first1=Robert A|last2=Phelan|first2=Patrick E|last3=Otanicar|first3=Todd P|last4=Adrian|first4=Ronald|last5=Prasher|first5=Ravi|journal=Nanoscale Research Letters|volume=6|pages=225|pmid=21711750|issue=1|pmc=3211283|bibcode = 2011NRL.....6..225T }}</ref>
 
radio del volumen del área de superficie de las nanopartículas proveen una
tremenda fuerza que conduce a la difusión, especialmente en temperaturas
elevadas. La sinterización puede llevarse a cabo en [[temperatura|temperaturas]]s más bajas, en
escalas de tiempos más cortos para partículas más largas. En teorías, esto no
afecta la densidad del producto final, aunque dificultades con el flujo y la
utilizan en aplicaciones biomédicas como acarreadores de medicamentos y agentes
de imagen.
[[FileArchivo:Colloidal nanoparticle of lead sulfide (selenide) with complete passivation.png|thumbnail|right|Semiconductor nanoparticle ([[quantum dot]]) of lead sulfide with complete passivation by oleic acid, oleyl and hydroxyl (size ~5nm)]]
 
<span lang="ES">Nanopartículas
# Materiales de base de carbón: con formas esféricas, elipsoidales o tubulares. Sus propiedades fundamentales son su reducido peso y su mayor dureza, elasticidad y conductividad eléctrica.
# Materiales de base metálica: pueden ser quantum dots(puntos cuánticos o transistores de un solo electrón) o nanopartículas de oro, plata<ref>{{cita publicación|apellido=Flores|nombre=Constanza Y.|título=Nanopartículas de plata con potenciales aplicaciones en materiales implantables: síntesis, caracterización fisicoquímica y actividad bactericida|fecha=28 de marzo de 2014|año=2014|mes=03|páginas=233|url=http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/34946|fechaacceso=28 de abril de 2014}}</ref> o de metales reactivos como el dióxido de titanio, entre otras.
# [[Dendrímero|Dendrímeros]]s: [[polímeros]] nanométricos construidos a modo de árbol en el que las ramas crecen a partir de otras y así sucesivamente; las terminaciones de cada cadena de ramas pueden diseñarse para ejecutar funciones químicas específicas(una propiedad útil para los procesos catalíticos).
# [[Composite]]s: combinan ciertas nanopartículas con otras o con materiales de mayor dimensión; el caso de arcillas nanoestructuradas es un ejemplo de uso extendido.
 
== Síntesis ==
<span lang="ES">Hay
diversos métodos para crear nanopartículas, incluyendo la atrición, pirolisis y
Nanoparticles can also be formed using [[radiation chemistry]]. Radiolysis from gamma rays can create strongly active [[free radicals]] in solution. This relatively simple technique uses a minimum number of chemicals. These including water, a soluble metallic salt, a radical scavenger (often a secondary alcohol), and a surfactant (organic capping agent). High gamma doses on the order of 10<sup>4</sup> [[Gray (unit)|Gray]] are required. In this process, reducing radicals will drop metallic ions down to the zero-valence state. A scavenger chemical will preferentially interact with oxidizing radicals to prevent the re-oxidation of the metal. Once in the zero-valence state, metal atoms begin to coalesce into particles. A chemical surfactant surrounds the particle during formation and regulates its growth. In sufficient concentrations, the surfactant molecules stay attached to the particle. This prevents it from dissociating or forming clusters with other particles. Formation of nanoparticles using the radiolysis method allows for tailoring of particle size and shape by adjusting precursor concentrations and gamma dose.<ref>{{cite doi|10.1039/A801445K}}</ref>
 
=== Sol-gel ===
<span lang="ES">El
proceso de sol-gel es una técnica química húmeda usada ampliamente en las área
pueden pasar por hidrólisis y reacciones de policondensación para formar una
red de un “sólido elástico” o una suspensión coloidal (dispersión) . un sistema
compuesto de partículas discretas submicrométricas dispersados en varios grados en un fluido
hospedero. La formación de un óxido de metal involucra la conexión los centros
de los metales con oxo (M-O-M) o puentes (M-OH-M) de hidróxido, entonces
<span lang="ES">En
caso de que la fracción de volumen de partículas de un coloide es tan bajo que
una porción significativa del fluido
puede necesitar ser removida inicialmente para que las propiedad del “gel” sean
reconocidas. Esto se puede lograr de muchas maneras. El método más simple es
de separación</span>.<ref>{{cite book |first=L. |last=Klein |title=Sol-Gel Optics: Processing and Applications |publisher=Springer Verlag |year=1994|url=http://books.google.com/?id=wH11Y4UuJNQC&printsec=frontcover|isbn=0-7923-9424-0}}</ref><ref>{{cite book|title=Molecular Chemistry of Sol-Gel Derived Nanomaterials|author=Corriu, Robert and Anh, Nguyên Trong |url=http://books.google.com/?id=TMr5XeZXlL0C&pg=PA75|publisher=John Wiley and Sons|year=2009|isbn=0-470-72117-0}}</ref>
 
== Coloides ==
<span lang="ES">El término coloide es usado principalmente para
describir un amplio rango de sólidos y/o líquidos, todas conteniendo distintas
termalmente agitadas en el medio líquido de suspensión , como se describió por
Albert Einstein en su disertación. Einstein proveyó la existencia de moléculas
de agua concluyendo que esta conducta errática
de la partícula puede ser descrita adecuadamente usando la teoría del
movimiento Browniano, con la sedimentación siendo un posible resultado a largo
plazo. El rango del tamaño crítico normalmente va de (10<sup>−9</sup> m) micrómetros (10<sup>−6</sup> m).</span><ref>{{cite book|author=Pais, A.|title=Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein|publisher=Oxford University Press|year=2005|url=http://books.google.com/?id=U2mO4nUunuwC&printsec=frontcover|isbn=0-19-280672-6}}</ref>
 
== Morfología ==
[[ImageArchivo:Nanostars-it1302.jpg|thumb|300px|Nano estrellas de óxido de vanadio.]]
<span lang="ES">Los
científicos han nombrado sus partículas por formas de la vida real que puedan
partículas finas es la micrometría.</span>
 
== Caracterización ==
<span lang="ES">La
caracterización de las nanopartículas es necesaria para establecer el
tres características de cada partícula con una alta resolución.
 
== Funcionalización ==
<span lang="ES">El
revestimiento de la superficie de las nanopartículas es crucial para determinar
utilizados para la catálisis de muchas reacciones orgánicas conocidas.</span>
 
==='''<span lang="ES">El revestimiento de la superficie para aplicaciones biológicas</span>''' ===
<span lang="ES">Para
las aplicaciones biológicas, el revestimiento de la superficie debería ser
polar para dar una alta solubilidad acuosa y prevenir la agregación de
nanopartículas. En suero o en la
superficie de la célula, recubrimientos altamente cargados promueven la unión
no específica, mientras que el polietilenglicol vinculado a grupos hidroxilo o
sistema inmunológico.</span><ref>http://physicsworld.com/cws/article/news/46344 Nanoparticles play at being red blood cells</ref>
 
== Seguridad ==
<span lang="ES">Las
nanopartículas presentan posibles peligros, tanto riesgos médicos como para el
partir de 2013 la Agencia de Protección Ambiental estaba investigando la
seguridad de las nanopartículas siguientes:<ref name="Nanomaterials EPA is Assessing">{{cite web|title=Nanomaterials EPA is Assessing|url=http://www.epa.gov/nanoscience/quickfinder/nanomaterials.htm|publisher=Environmental Protection Agency|accessdate=February 6, 2013}}</ref>
* Nanotubos de Carbono: Los materiales de carbono tienen una amplia gama de usos, que van desde materiales compuestos para su uso en vehículos y material deportivo a los circuitos integrados para los componentes electrónicos. Las interacciones entre los nanomateriales como los nanotubos de carbono y materia orgánica natural, influyen fuertemente en su agregación y deposición, que afecta fuertemente su transporte, transformación, y la exposición en ambientes acuáticos. En investigaciones anteriores, los nanotubos de carbono exhiben algunos impactos toxicológicos que serán evaluados en diversos entornos ambientales en la investigación actual sobre la seguridad química de la EPA. La investigación de la EPA proporcionará datos, modelos, métodos de prueba y las mejores prácticas para descubrir los efectos agudos sobre la salud de los nanotubos de carbono e identificar métodos para predecirlos.<ref name="Nanomaterials EPA is Assessing" />
* Óxido de cerio: El óxido de cerio a nanoescala se utiliza en electrónica, equipos biomédicos, la energía y los aditivos de combustible. Muchas aplicaciones de las nanopartículas de óxido de cerio en aplicación de ingeniería, naturalmente, provoca que se dispersen en el medio ambiente, lo que aumenta el riesgo de exposición. Hay una exposición continua a las nuevas emisiones de diesel que utilizan aditivos de combustible que contienen nanopartículas de CeO2, y los impactos ambientales y de salud pública de esta nueva tecnología son desconocidos. La investigación de la seguridad química de la EPA está evaluando las implicaciones, ecológicas y de salud ambiental de los aditivos de combustible diesel.<ref name="Nanomaterials EPA is Assessing" />
* Titanium dioxide: Dióxido de titanio: El nano dióxido de titanio se utiliza actualmente en muchos productos. Dependiendo del tipo de partícula, puede encontrarse en los protectores solares, cosméticos, pinturas y recubrimientos. También está siendo investigado para su uso en la eliminación de contaminantes del agua potable.<ref name="Nanomaterials EPA is Assessing" />
* Nano Plata: La nano plata se está incorporando a los productos textiles y otros materiales para eliminar las bacterias y el mal olor de la ropa, envases de alimentos y otros artículos donde las propiedades antimicrobianas son deseables. En colaboración con la “Consumer Product Safety Commission” de EE.UU., la EPA está estudiando determinados productos para ver si se transfieren las partículas de plata nano-tamaño en escenarios del mundo real.<ref name="Nanomaterials EPA is Assessing" />
* Hierro: Aunque el hierro nano-escala está siendo investigado para muchos usos, entre ellos "fluidos inteligentes" para usos tales como la óptica de pulido y como un suplemento nutricional de hierro se absorbe mejor, uno de sus usos actuales más destacados es para eliminar la contaminación de las aguas subterráneas. Este uso, apoyado por la investigación de la EPA, se está poniendo a prueba en una serie de sitios en todo el país de EE.UU.<ref name="Nanomaterials EPA is Assessing" />
 
== Implicaciones ambientales ==
Tal reactividad química de la superficie de las nanopartículas es de mayor consideración ambiental, pues se piensa que las [[enzima|enzimas naturales]] presentes en el ambiente pueden cambiar las propiedades de la superficie de las nanopartículas, y convertirse en [[coloide]]s. Estas nanopartículas con características coloidales podrían ser ideales para la transportación a larga distancia de material tóxico, como contaminantes hidrofóbicos y metales pesados, por ejemplo al reaccionar con moléculas mayores pero de menos movilidad, como las contenidas en [[fertilizante]]s y [[pesticida]]s.
 
== Aplicaciones Láser ==
 
El uso de nanopartículas en tinte dopado con láser de poli
(metacrilato de metilo) (PMMA) los medios de ganancia del láser se demostraron
en 2003 y se ha demostrado que mejoran la eficiencia de conversión y para
disminuir la divergencia del haz láser. <ref>{{cite journal|author=[[F. J. Duarte|Duarte, F. J.]] and James, R. O.|journal=Opt. Lett.|volume=28|pages=2088–2090|year=2003|doi=10.1364/OL.28.002088|title=Tunable solid-state lasers incorporating dye-doped polymer-nanoparticle gain media|pmid=14587824|bibcode = 2003OptL...28.2088D|issue=21 }}</ref> Los investigadores
atribuyen la reducción de la divergencia del haz a la mejora de dn / dt de la
características del tinte dopado orgánico-inorgánico nanocompuesto. La
12 nm) en PMMA tinte dopado.
 
== Aplicaciones Médicas ==
* Liposoma
* Dendrímero
* Nanopartículas de óxido de hierro
* Nanomedicina
* Conjugados de polímero-fármaco
* Nanopartículas polméricas
== Referencias ==
{{Listaref}}