Plàstic, Paper i Nanotecnologia: Materials i la Revolució a Escala Nano

Plàstic i Paper: Materials Essencials

Plàstics: Aplicacions i Tipus

Els plàstics tenen moltes aplicacions i es caracteritzen per la seva plasticitat, que els permet ser modelats en la forma desitjada. Els tipus principals inclouen:

• PET (Tereftalat de polietilè): Utilitzat principalment en ampolles, amb un baix cost de producció.
• PVC (Policlorur de vinil): Emprat en canonades, senyals i finestres, també de baix cost.
• PS (Poliestirè, conegut com porexpan): Usat en embalatges i construcció.

Paper: Producció i Impacte Ambiental

Per fabricar paper, és necessari extreure la cel·lulosa dels arbres. Aquest procés comporta diversos problemes:

• Deforestació: Reducció de les masses forestals.
• Gran consum d'aigua: Es requereix una quantitat considerable d'aigua.
• Contaminació de rius: Els processos de fabricació poden contaminar els cursos d'aigua.
• Energia gastada: El procés és intensiu en consum energètic.

Nanociència i Nanotecnologia: El Món a Escala Nano

La nanociència és l'estudi de sistemes de pocs nanòmetres (1 nm = 10^-9 metres) de mida, on 1 nanòmetre equival aproximadament a 10 àtoms d'hidrogen. La seva manipulació i control constitueixen la nanotecnologia. Les propietats de les partícules a nivell nano són molt diferents de les observades a escales superiors. El seu desenvolupament ha estat possible gràcies als microscopis d'efecte túnel i podríem dir que va començar amb Richard Feynman fa uns 60 anys.

Un coneixement clau en aquest camp és el microscopi d'efecte túnel, un instrument que permet obtenir imatges d'una superfície a nivell atòmic. Funciona mitjançant una agulla amb un sol àtom a l'extrem que recorre una superfície a una distància fixa, detectant els detalls més petits de la superfície.

Compostos Nanoestructurats Clau

1. Nanotubs de carboni: Són les fibres més resistents que es coneixen, superant l'acer, i són més econòmics i lleugers. Els àtoms de carboni s'uneixen entre si formant hexàgons, que al seu torn s'uneixen en formes diverses, com pilotes (ful·lerens) o tubs (nanotubs). Si contenen altres elements, poden ser conductors.
2. Buckyballs (ful·lerens): Poden contenir la dosi exacta d'un medicament i la seva estructura es pot trencar en contacte amb substàncies específiques presents en les cèl·lules diana a destruir.

El Futur de la Nanotecnologia

La nanotecnologia permetrà dissenyar materials amb les condicions i propietats desitjades des de la primera molècula, adequats per a una funció específica. Aquesta disciplina abasta totes les ciències i enginyeries, i s'espera una gran explosió del seu desenvolupament en un termini no superior a 10 anys.

L'explosió de la nanotecnologia serà una revolució comparable a la Revolució Industrial.

Tindrà partidaris i detractors, però és inevitable. Les transformacions que veurem inclouen:

• Productes nous
• Sistemes de producció nous
• Abaratiment i rapidesa de la producció
• Afectarà totes les indústries
• Impacte global: afectarà tot el món

Aplicacions de la Nanotecnologia al Nostre Entorn

Alguns exemples d'aplicacions de la nanotecnologia que ja veiem o veurem aviat són:

• Bateries de nanotubs de carboni
• Llums LED
• NanoXips
• Buckyballs
• Teixits que repel·leixen líquids
• Recobriments protectors per a parets
• Vidres fotocròmics
• Ceràmica avançada