11: Ciencia básica de los nanomateriales
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- Comprender las bases físicas del comportamiento mesoscópico en partículas semiconductoras y magnéticas a nanoescala.
- Describir cómo se aplica la ecuación partícula-en-caja a los electrones en pozos cuánticos.
- Utilice la fórmula Brus para calcular la energía de banda prohibida de partículas semiconductoras a nanoescala.
- Utilice el concepto de energía superficial para calcular los cambios en el punto de fusión y la presión de vapor de las nanopartículas.
- Describir los métodos utilizados para realizar nanocristales semiconductores y metálicos de tamaño uniforme.
- Explicar el origen del efecto de resonancia de plasmón superficial localizado en nanopartículas metálicas.
- Describir las aplicaciones analíticas y biomédicas emergentes de nanopartículas metálicas.
Los nanomateriales describen materiales de los cuales una sola unidad tiene un tamaño (en al menos una dimensión) entre 1 y 1000 nanómetros, pero generalmente es de 1 a 100 nm. La investigación en nanomateriales adopta un enfoque de nanotecnología basado en la ciencia de los materiales, aprovechando los avances en metrología y síntesis de materiales que se han desarrollado en apoyo de la investigación de microfabricación. Los materiales con estructura a nanoescala suelen tener propiedades ópticas, electrónicas o mecánicas únicas. En este capítulo aprenderemos sobre la ciencia básica de los nanomateriales, es decir, de qué se trata de su tamaño lo que los hace diferentes.