¿Cómo la química cambió el mundo?

33. Nanotecnologías: ciencia en la escala nanométrica

Carbono nanométrico: fullerenos, nanotubos y grafeno Aunque las nanopartículas han existido de forma natural desde tiempos remotos, su reconoci miento científico sistemático es relativa mente reciente , remontándose a unas cua tro décadas . Hasta mediados de los años 80 se pensaba que las únicas formas del carbono eran el diamante, el grafito y el carbono amorfo. Sin embargo, en 1985, el científico Harold Kroto (1.939–2.016) y su equipo en la Universidad de Rice observaron por primera vez una molécu la extraordinaria compuesta por 60 átomos de carbono dispuestos en una estructura cerrada de anillos hexagonales y pentagonales, con forma de balón de fútbol; esta molécula fue denominada fullereno o buckminsterfullereno (C₆₀) , y su descubrimiento les valió el Premio Nobel de Química en 1996 (Kroto, Heath, O’Brien, Curl, & Smalley, 1985).

Otra propiedad que cambia drásticamente es el área superficial específica . A medida que disminuye el tamaño de partícula, la relación superficie/volumen aumenta (para esferas idealizadas). Para ilustrarlo: si se considera un balón de 24 cm de diámetro, su área su perficial ≈ 0,18 m² . Si ese mismo volumen se descompone en millones de nanopartículas esféricas , el área superficial total puede alcan zar del orden de 10⁶ m² (p. ej., con radios ~10 nm supera ~2×10⁶ m²), lo que es especialmente relevante en catálisis , donde una mayor super ficie de contacto mejora la eficiencia y permite usar menores cantidades de material sin sacrificar rendimiento (Buzea, Pacheco, & Robbie, 2007).