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Grupo de Investigación en Nanoseguridad

Enviado por sandra.gomez el Lun, 19/10/2020 - 01:01
Lab Nanosafety

El grupo de investigación en Nanoseguridad es parte de la Unidad de Nanoseguridad del Cedenna. El grupo de investigación se orienta a dirigir los estudios que contribuyen a conocer y analizar los efectos de los materiales a escala nanométrica en las personas y en el medio ambiente.

El grupo realiza trabajo interdisciplinario con los otros grupos de investigación del Centro y responde a la visión del Cedenna de liderar el área de Nanociencia y Nanotecnología con responsabilidad, para avanzar en el desarrollo del país y fomentando la confianza en la tecnología que se realiza en Chile.

El desarrollo de tecnologías basadas en nanociencia hace necesario que la regulación se estandarice aspectos que beneficien las exportaciones seguras de materiales y productos. A partir de 2019, el Ministerio de Relaciones Exteriores ha nominado a miembros de la Unidad de Nanoseguridad del Cedenna como delegados para representar a Chile en las reuniones del Working Party on Manufactured Nanomaterials (WPMN o grupo de trabajo
en nanomateriales manufacturados). En dichas reuniones, los países miembros de la OCDE envían representantes de distintas especialidades (científicos, inventores, economistas, agentes políticos, etc.), para discutir sobre la mejor forma de regular todo lo relacionado con los nanomateriales manufacturados (o creados por el hombre). En las reuniones del WPMN hay conversaciones vigentes sobre nanomateriales manufacturados para establecer cuales serán los métodos recomendados por la OCDE para el análisis y caracterización de nanomateriales, establecer además los
límites de exposición laboral adecuados, las normas de calidad ambiental, el etiquetado de productos de consumo que contengan nanomateriales y otros temas relacionados.

Lo que se decida en el marco de estas reuniones es relevante para Chile ya que, como país miembro, todo tipo de regulación que surja de estos grupos de trabajo quedará inmediatamente disponible para ser adoptada por la legislación vigente.

Las propiedades que hacen tan especiales a los nanomateriales

Al hablar de material particulado o partículas de tamaño nano (habitualmente mencionadas como nanopartículas), se hace referencia a materia que está en un tamaño muy pequeño, que es imposible de observar a simple vista, incluso empleando un microscopio tradicional, limitados para la observación de partículas de tamaño mínimo de 0,0002 milímetros. Para tener una idea referencial, un cabello humano tiene un diámetro que fluctúa entre 0,015 y 0,170 milímetros. Las nanopartículas sólo se pueden observar empleando microscopios electrónicos. Para que una partícula sea considerada una
nanopartícula, su tamaño debe ser menor a 0,0001 milímetros, es decir 150 veces más pequeño que el diámetro del cabello más delgado.
La materia de tamaño nanométrico posee propiedades diferentes y más intensas que las propiedades del mismo material de tamaño habitual. Por ejemplo, es bien conocido que el oro (de color amarillo en tamaño habitual) se funde a 1064° Celcius, sin embargo el oro nanométrico es rojizo si su tamaño es de unos 100 nanómetros y se funde a 300°C si está subdividido en partículas de 2,5 nanómetros.

Este cambio y exaltación de propiedades del material nanométrico ha generado una nueva revolución industrial, dando origen a lo que se conoce como nanotecnología. La proliferación de nuevos materiales, productos, procesos que emplean o se basan en productos de tamaño nano se puede apreciar en forma técnica a través de los procesos de protección industrial que se ven representados en patentes y solicitudes de patentes; una persona no habituada a los términos técnicos, podrá apreciar el desarrollo de la nanotecnología a través del aumento exponencial de los productos a su alcance que
contienen nanomateriales.

En la última década, gobiernos como los de Corea del Sur, Taiwan y Estados Unidos han invertido alrededor de 14.000 millones de dólares en nanotecnología (statnano.com). Esta enorme inversión se ha traducido en mas de 77 mil patentes de innovación otorgadas a nivel mundial en el mismo periodo.

Este enorme esfuerzo de inversión y auge tecnológico en el ámbito de la nanotecnología tiene como motivo principal la gran ventaja que ofrece incorporar nanomateriales a procesos industriales y/o productos de consumo, entre otros: permite mejorar la eficiencia de procesos, reducir costos de manufactura debido a las propiedades mejoradas de los nanomateriales, reducir significativamente la presión sobre el planeta por la obtención de recursos y, consecuentemente, reducir la contaminación ambiental tanto en los procesos productivos como en el volumen de los desechos finales.

De esta forma, el beneficio de la nanotecnología no es tan solo económico, también lo es desde el punto de vista medio ambiental. En comparación con los productos de consumo convencionales o con los procesos industriales tradicionales, aquellos que contienen nanomateriales, que presentan propiedades mejoradas (resistencia aumentada, mayor reactividad, etc.), se pueden llevar a cabo con menor cantidad de materia prima. Esto en última instancia implica una menor necesidad de energía y de recursos naturales, reduciendo el impacto y consecuencias al medioambiente.
 

Jefe de grupo

Investigadores del grupo

Investigador principal de grupo
mauricio.escudey@usach.cl
Investigador
juan.garcia-huidobro@usach.cl
Investigador
manuel.gacitua@usach.cl

Nanociencia en fotos

Nanohilos de Cobalto
Nanohilos de Cobalto
Hilos nanométricos creados por electrodeposición en una membrana de alumina cubierta por plata. Al retirar la alúmina, los nanohilos se fijan a la base de plata y al ser de cobalto, presentan propiedades magnéticas.
Nanoerizo
Nanoerizo
Sintetizada a partir de alcóxidos de vanadio, esta nanoestructura tiende a ser esférica, aunque se trata de nanotubos densamente aglomerados similar a un erizo de mar. Posee propiedades electroquímicas y comportamiento paramagnético.
Campos magnéticos coloridos
Campos magnéticos coloridos
El patrón de colores muestra la forma del campo magnético de dos imanes permanentes sobre una pantalla de TV antigua.
Rebeldía de las magnetizaciones
Rebeldía de las magnetizaciones
Simulación de orientaciones magnéticas en un imán cilíndrico con un segmento sólido a la izquierda y un segmento tubular a la derecha.
Estrella de Vanadio
Estrellas de vanadio
Nanoestructuras simétricas con forma de engranajes dentados o estrellas. Sus seis pliegues rotacionales simétricos presentan longitudes a escalas nanométricas.
Autora: R. Abarca, Cedenna.
Masterbatch dotado con propiedades antifúngicas
Masterbatch dotado con propiedades antifúngicas
Impresión de nanovolcanes
Impresión de nanovolcanes
Lámina de material metálico que se depositó sobre una superficie porosa, al despegarla presenta la impresión de diminutos volcanes.
Rebeldía de las magnetizaciones
Rebeldía de las magnetizaciones
Simulación de orientaciones magnéticas en un imán cilíndrico con un segmento sólido a la izquierda y un segmento tubular a la derecha.
Nanoarrugas
Nanoarrugas
Textura de una aleación magnética que se logra de la mezcla de hierro y níquel en proporción 20 y 80 respectivamente, depositada por pulverización catódica sobre un polímero.