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Super materiales

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by

Mauricio Andres Arellano Perez

on 22 November 2013

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Transcript of Super materiales

NANOTECNOLOGÍA
Ciencias y técnicas que se aplican al nivel de nanoescala .
NANOMATERIALES

Tipos de nanomateriales:



BASADOS EN CARBONO

Nanotubos de carbono

Ablación laser
CVD (Chemical vapor deposition).

SONDAS QUÍMICAS Y GENÉTICAS
«HEBRA DE ADN»
BASADOS EN METALES

Puntos cúanticos.

OPTOELECTRÓNICA

DENDRÍMEROS

LIBERACIÓN DE FÁRMACOS

COMPUESTOS

Nanoarcilla
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

SUPERCONDUCTORES
Fenómeno presente en algunos materiales los cuales, si al ser sometidos a determinadas condiciones de temperatura, campo magnético y corriente:
SUPER CONDUCTIBILIDAD

Tipo I o suaves

Tipo II o duros

Superconductores de alta temperatura

TIPOS DE SUPER CONDUCTORES

TIPO I 0 SUAVES

Todos ellos son elementos puros (𝐴𝑙,𝑀𝑔,𝑃𝑏)

Una sola temperatura crítica y muy baja (<7 °𝐾)

Un único campo magnético crítico y bajo (𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑜 𝑀𝑒𝑖𝑠𝑠𝑛𝑒𝑟).
TIPO II O DUROS
SUPERCONDUCTORES DE ALTA TEMPERATURA
GRAFENO

Electroimanes superconductores

Aleaciones, cerámicas o elementos puros el carbono (fulerenos y los nanotubos), el niobio, el tecnecio y el vanadio.

Dos temperaturas críticas

Dos campos magnéticos críticos (𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑜 𝑀𝑒𝑖𝑠𝑠𝑛𝑒𝑟).

Cerámicos

Mejor conductividad

Presentan fragilidad (𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒𝑠)
Conductividad térmica y eléctrica altas.

Gran ligereza, como la fibra de carbono, pero más
flexible.

Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir los electrones.

Alta compatibilidad con químicos.

Auto reparación
BIOMATERIALES


En sentido amplio un biomaterial sería un material diseñado para actuar con sistemas biológicos con el fin de evaluar, tratar, aumentar o reemplazar algún tejido, órgano o función del cuerpo.


¿QUÉ SON?
POLÍMEROS
CERÁMICOS

Aleación denominada Zinag, conformada por zinc, aluminio y plata.
METÁLICOS

Aleación de níquel-titanio por sus características termo-mecánicas que de ella se derivan: memoria de superelasticidad, anelasticidad y biocompatibilidad.
STENDS

El polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) es el material débil del par metal-polímero o cerámica-polímero.
PRÓTESIS ARTICULARES

MEMORIA DE FORMA

Las más utilizadas en la actualidad, son las pertenecientes a la familia «Ni-Ti» y las de base «Cu», sus propiedades mecánicas, ductilidad, estabilidad térmica, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad.
METAMATERIALES
Estructuras artificiales, homogéneas desde el punto de vista electromagnético, que exhiben propiedades físicas insólitas no presentes en la naturaleza.
“Una disposición artificial de elementos estructurales, diseñada para conseguir propiedades electromagnéticas ventajosas e inusuales”.
DEFINICIÓN Y DESCRIPCIÓN
Instituto Europeo Virtual para Materiales Electromagnéticos Artificiales y Metamateriales
Mejoras en las prestaciones de un gran número de dispositivos y cambios verdaderamente revolucionarios en sistemas en los campos de la electrónica y de la optrónica.
Harán posible aplicaciones que al día de hoy resultan difíciles de imaginar.
APLICACIONES Y TENDENCIAS
Esta invisibilidad seria teóricamente posible tanto en el rango de frecuencias ópticas como en otras zonas del espectro electromagnético.
ENCUBRIMIENTO O INVISIBILIDAD
INVISIBILIDAD ELECTROMAGNETICAS


SUPERRESOLUCIÓN


APLICACIONES DE LA SUPERRESOLUCIÓN
FOTÓNICOS
Ciencia que estudia el control y detención de fotones.
En particular el espectro visible e infrarrojo.
Incluyendo al ultravioleta

¿QUÉ ES LA FOTÓNICA?
TIPOS DE FOTÓNICOS
EJEMPLOS Y SU APLICACIÓN
Ejemplos y aplicaciones
EL LÁSER

Estos se pueden clasificar por su longitud de onda de emisión, desde las microondas hasta los rayos X; por su potencia; por su régimen de emisión, pulsados o continuos; por las características de su medio activo, sólidos, líquidos o gaseosos; o por otras características; y cada uno de estos tipos tiene unas utilidades muy diversas.
Debido a las propiedades particulares de la radiación luminosa con su gran potencia concentrada (el láser), hacen de él una herramienta ideal en muchas aplicaciones donde se precise de una fuente controlada y localizada de energía.
En la medicina.

Oftalmología

Dermatología

Odontología

Etc.
El lector del código de barras
El almacenamiento óptico (CD) y (DVD)
Fotocopiadoras e impresoras láser.
EN LA COMPUTACIÓN
Realizar Soldaduras.
Tratamientos superficiales como:
- Endurecimiento o temple. 
- Aleación superficial.
- Recubrimiento superficial. 
- Fusión superficial. 
Corte mediante el láser. .
Taladrado
Marcado mediante láser. 
FIBRA ÓPTICA
Estructura de una filamento
de fibra óptica
Es un filamento de vidrio flexible, del espesor de un cabello.
Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente pasan a través de ellos de un extremo a otro.
Se construyen grandes tubos de vidrio que reproducen a escala macroscópica la estructura de la fibra.

Estos se llaman preformas, se va fundiendo y estirando para obtener un filamento alargado de fino diámetro.
La conexión de Internet es mucho mas rápida

No hay un gran problema que sucede con el método convencional : caída de red

Nos permite trabajar con gran rapidez en entornos multimedia, tales como videos, sonidos.
Nos permite con facilidad iluminar zonas especiales sometidas: a riesgos de incendios, toxicas etc.

Tales como industrias petroquímicas, explotación de minerales, industrias de altos componentes flamables.
Ayuda a las técnicas endoscópicas clásicas ya que se están sustituyendo los sistemas tradicionales por los modernos .

Diversos aparatos como laringoscópios, gastroscópios incluyen ya esta tecnología.
CARACTERÍSTICAS DE LOS LÁSER
APLICACIONES DE LÁSER
EN LA INGENIERÍA
¿QUÉ ES LA FIBRA ÓPTICA?
OBTENCIÓN DE LA FIBRA ÓPTICA
INTERNET
MEDICINA
ILUMINACIÓN
EFECTO MEISSNER
CONCEPTO
NANOMATERIALES
Super materiales
¿Ciencia, ficción o realidad?

HISTORIA DE LOS MATERIALES
Desde hace 2,5 millones de años hasta el año 3000 a. C.

PRIMER PERIODO
Desde el 5000 a. C. hasta el 1500 a. C.

SEGUNDO PERIODO

Desde el 2000 a. C. hasta el -0 a. C.

TERCER PERIODO
Desde el 800 a. C. hasta el 1000 d. C.

CUARTO PERIODO

Revolución Industrial.
QUINTO PERIODO
Los materiales se clasifican de forma muy general en:
Metales
Cerámicos
Polímeros
Materiales compuestos

CLASIFICACIÓN

AVANCE DE LOS MATERIALES

CONCLUSIONES
SUPERMATERIALES
BIOMATERIALES
METAMATERIALES
Bibliografía
http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0251_EO.pdf
http://en.wikipedia.org/wiki/Metamaterial
http://www.portalcultura.mde.es/Galerias/publicaciones/fichero/Monografia_SOPT_9.pdf
http://cit.upc.edu/es/destacados/biomateriales
http://franciscoalavez.wordpress.com/2007/12/19/biomateriales-caracteristicas-y-aplicaciones/
http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/pagina_ingenieria/mecanica/mat/mat_mec/m6/Introduccion%20a%20los%20nanomateriales.pdf
http://www.unizar.es/icma/divulgacion/pdf/pdflevitsupercon.pdf
http://www.monografias.com/trabajos82/materiales-superconductores/materiales-superconductores.shtml
APLICACIONES
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