Las nanotecnologías explotan las propiedades especiales que presentan las estructuras nanométricas. En esa escala muchos materiales se comportan de forma completamente diferente a como lo hacen en la escala macrométrica; por ejemplo: algunas sustancias opacas se convierten en transparentes (cobre), materiales inertes pasan a ser buenos catalizadores (platino), materiales estables se vuelven inflamables (aluminio), algunos sólidos se convierten en líquidos a temperatura ambiente (oro) y ciertos aislantes actúan como conductores (silicio). Otro aspecto muy importante de la nanoescala es que cuando más pequeña es la nanopartícula, mayor es su área superficial relativa con respecto al volumen.

Observar la naturaleza

Fig 1.

En Asia, la planta del loto está considerada como un símbolo sagrado de pureza. En su superficie los líquidos forman perlas que se deslizan hasta caer y nunca se acumula polvo en sus hojas (Fig. 1). El "secreto" detrás de este fenómeno: ¡Nanopartículas! El agua es repelida por papilas microscópicas. En nanotecnología este concepto puede ser traducido en superficies cerámicas autolimpiantes. Los materiales recubiertos de nanopartículas poseen propiedades especiales; aplicadas, por ejemplo, a la superficie de un cristal, éste se vuelve resistente a las rayadas, lo cual le confiere unas excelentes características en su aplicación en óptica. Tales lentes pueden limpiarse incluso con un estropajo sin que aparezca ni una marca. Al mismo tiempo, las partículas de recubrimiento son tan pequeñas que la luz pasa perfectamente, sin problemas de difracción ni refracción.

Funcionamiento en la práctica

En el nanosellado se aplican partículas de diferentes clases, unas forman una unión sólida con la superficie mientras otras le confieren las características deseadas. Estas partículas se ordenan inteligentemente durante la aplicación. Los componentes de unión se "pegan" a la superficie a recubrir, mientras los componentes antiadherentes quedan por encima de esta capa (Fig. 2). Este proceso de autoorganización produce una capa ultrafina y especular que, adherida a la superficie a proteger, le confiere una extrema durabilidad. Este tipo de recubrimiento es el usado por Rittal en la superficie del condensador de sus unidades de refrigeración para armarios de control.

Fig. 2: Autorganización de los componentes que facilita la total protección superficial

Aplicaciones

Fig 3.

El condensador de los aparatos de aire acondicionado -la parte del circuito donde se efectúa el intercambio del calor que el aparato extrae y es transferido al exterior- se recubre con una capa nanométrica de pintura especial. El compuesto de nanopartículas cerámicas cubre las aletas del condensador con una superficie que repele el polvo. Al mismo tiempo, los poros superficiales quedan sellados permanentemente, de este modo no se puede adherir la contaminación y se conservan las propiedades de la superficie (Fig. 3). Las superficies nanoprotegidas son, además, muy resistentes a la abrasión.

En la foto inferior se observa el acabado de la superficie de las láminas metálicas del condensador de un equipo de refrigeración, sin proteger, justo después de ser sometido a limpieza. Pueden verse fácilmente las láminas con un acabado mate, como si no se hubieran desprendido de todo el polvo e incrustaciones. En cambio, en la foto superior, de un equipo tratado con acabado por nanopartículas, las láminas están limpias y brillantes.

La principal ventaja de lo expuesto radica en la disminución de costes de mantenimiento de los equipos de climatización pues, al no precisar limpiezas tan a menudo, se pueden espaciar los mantenimientos preventivos y aumenta el rendimiento del equipo al permanecer limpia la superficie de intercambio durante más tiempo.

Otra aplicación práctica, completamente diferente de la anterior, es la preparación de superficies metálicas para el posterior pintado. En el caso de los armarios para aplicaciones eléctricas, los principales fabricantes utilizan un sistema de pintura en tres capas: la primera consiste en un recubrimiento de fosfato de hierro (llamado fosfatado) que prepara la chapa de acero para recibir la siguiente capa de imprimación, normalmente por inmersión en un baño líquido y, finalmente, acabar el proceso con una capa de pintura al polvo, todo ello con secados intermedios y final al horno.