la nanotecnología en el mundo de la empresa - ph · eléctricas, a la actuación de las nanofibras...
Post on 18-May-2019
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Nanociencia y Nanotecnología.
Biotecnología y Biomedicina, incluyendo la ingeniería genética.
Informática, incluyendo comunicación y computación avanzada. ICT.
Ciencias cognitivas, incluyendo la neurociencia cognitiva.
Nuevas tecnologías
Se han identificado cuatro áreas principales de la ciencia y la tecnología que actualmente progresan a un alto ritmo:
Nanociencia:
Ciencia del análisis y manipulación de materiales al nivel atómico o molecular, donde las características o propiedades de los mismos se diferencian significativamente de las presentadas a una escala mayor.
Nanotecnología:
Diseño, caracterización, producción y uso de estructuras, de dispositivos y de sistemas cuya forma y tamaño se controla a escala nanométrica (Nanoescala).
Conceptos de nanociencia y nanotecnología
Escala que maneja medidas mil millones de veces más pequeñas que un metro.
1 metro = 1x109 nanometros1 milímetro = 1.000.000 nanometros
¿Qué es la nanoescala?
Al manipular la materia a escala de átomos y moléculas aparecen propiedades totalmente nuevas
La Nanotecnología permite crear materiales, dispositivos y sistemas
novedosos y con propiedades únicas.
Aumento relativo de la superficie
Aumento de la reactividad química
Dominancia de los efectos cuánticos
Cambian las propiedades ópticas, magnéticas y eléctricas
Espejos ópticos de alta calidad
Quantum lasers
Chips de ordenador
MEMS
PantallasCosméticos Aditivos fuel
Técnicas de manufacturación
Bottom-up Top-down
Síntesis química
Auto-ensamblaje
Ensamblaje posicional Litografía
Tallado, Grabado,
Molido
Partículas Moléculas
Cristales FilmsTubos
Dispositivos atómicos o moleculares
Dispositivos electrónicos
Chips
Superficies de
precisión
SPM Pinzas ópticas
AeroespacialAutomóvilQuímicoDefensaIT (nanoelectrónica)Producción y distribución de EnergíaMedio ambienteMaterialesMédica & FarmacéuticaTelecomunicacionesTextilCosméticaAlimentación
Impacto industrial: Mercados impactados
Las aplicaciones industriales de la Nanotecnología son muchas, y aumentan cada día.
Sus aplicaciones en el área de la industria farmacéutica y de las ciencias de la vida apenas empiezan a conocerse.
Los centros de investigación demandan productos nuevos.
Se requiere nuevo software.
Aún existe un número limitado de expertos.
El gasto en Nanotecnología sigue creciendo.
¿Por qué crear una empresa de base nanotecnológica?
ES UN AREA EN EXPANSIÓN
Evolución del gasto público mundial
Gasto público absoluto de la UE en 2004
Gasto mundial absoluto público y privado en 2004
Gasto en Nanotecnología
En 2006 la Nanotecnología habrá producido unos beneficios globales de $25.600 millones.
El Ministerio de Industria, Turismo y Comercio destinará 100 millones de euros para el período 2005-2007.
Fundación Phantoms: Gestión de proyectos/ difusión científica
Nanotec S.L.: Microscopios de fuerza y de tunel (SPMs)
Addlink: Software de modelado y simulación
Avanzare: Sensores y nanopartículas
Grupo Tolsa: Nanoarcillas
Nanozar: Nanotubos de carbono
Grupo Antolín: Nanofibras de carbono
Impacto industrial: ejemplos en España
Fundada en Noviembre 2002 por:
• Dr. Antonio Correia (Presidente): antonio@phantomsnet.net• Prof. Clivia Sotomayor Torres
Localización: PCM (pabellón C)
Miembros: Jose Luis RoldánJoaquín Ramón-LacaDr. Mar PérezDr. Natalia León
Actividades:
Gestión de Proyectos (Europeos y Nacionales)
Coordinación de Redes Científicas (NanoSpain, M4Nano)
Consultoría
Organización de Conferencias Científicas
Apoyo a la organización de conferencias (página WEB, gestión,…)
www.phantomsnet.netLa Fundación Phantoms
Redes Científicas
Conferencias
Proyectos Integrados (UE)
VIII Trends in NanotechnologyInternational Conference (TNT2007)
September 03 – 07 2007 – San Sebastian (Spain)
1st M4nano SymposiumModelling for Nanotechnology December 04, 2006 – Madrid (Spain)
4th NanoSpain Workshop March 12 - 15, 2007 – Sevilla (Spain)
Punto central de información.
Base de datos (página WEB) de informes de la UE, Nano-documentos, ofertas de empleo, Nanonoticias, …
Fortalecer la excelencia, facilitar la investigación y aumentar el impacto de la Nanotecnología en todas las áreas.
Ventana para que empresas e inversores conozcan la investigación en Nanotecnología que se lleva a cabo en Europa.
Revista trimestral (E-Nano Newsletter) sobre Nanotecnología y Nanoelectrónica emergente: artículos de investigación, informes, fuentes de información y novedades del sector de la Nanotecnología.
Prepara informes en áreas específicas de interés en colaboración con la Comisión Europea y con distintas instituciones españolas.
Misión de la Fundación PhantomsDiseminación del conocimiento
Fomento de colaboraciones
Promoción de actividades educativas
Integración de la investigación
Mejora de la comunicación
www.nanotec.esNanotec Electrónica
Antecedentes• Decada de los 80 – Primer STM en España llega a la UAM
desde IBM
• Desde entonces el Lab. Nuevas Microscopías - UAM desarrolla para su propia investigación en física: Electrónica de control y programa informático para STM, STM en ultra-alto vacío y AFM
• 1998 se funda la spin-off Nanotec Electrónica
280nm 10µm 200nm
www.nanotec.esNanotec Electrónica
ActividadDiseño, desarrollo, fabricación y comercialización de SPMs: Microscopios de Fuerzas (AFM) y de Túnel (STM)
- Nanotec Electronica = PYME fundada en 1998 con base en Madrid (Tres Cantos)- Spin-off de la UAM
Quienes somos
260nm
- 14 empleados
- Vende más de 20 equipos al año
- Filial en EE.UU.
- Distribuidores en Japón, Alemania, Vietnam, Malasia
- Cuota de exportación: 50%
Actualmente
www.nanotec.esProductos Nanotec
SPM Software
High Voltage AmplifiersDetection unit for dynamic modeDigital Signal Processor for feedback and digital controlSFM and STM heads
AFM & STM heads
free to download atwww.nanotec.es
Modular SPM Control Electronics
www.nanotec.esEstructura del I+D de NanotecDesarrollo de Scanning Probe Microscope:
• Se desarrollan los SPM de Nanotec• Mayor experiencia en problemas multidisciplinares
• Filosofía de I+D• Se basa en el conocimiento• 75% de la plantilla compuesto por doctores, ingenieros o tecnólogos• Fuerte interacción con Labs. Investigación usuarios de SPMs • I+D en proyectos nacionales y europeos• Desarrollo de proyectos con industria• Miembro de Redes de Nanotecnología: NanoSpain• Difusión internacional: España, USA, Japón, Alemania, Francia, Paises Bajos,Suiza, Italia, Israel, Rusia, China, Vietnam, Argentina, Brasil, Sudáfrica…
Departmentos de Mecánica / Electrónica / Software+
...fuerte interacción con grupos de investigación: ingenieros, físicos,químicos & biólogos
POLÍMEROSQUÍMICA COMPUTACIONALESTADO SÓLIDOCATÁLISISCIENCIA DE MATERIALESESTADÍSTICA QSARQUÍMICA ANALÍTICACRISTALIZACIÓNQUÍMICA DE SUPERFICIES
• Programas de elevada capacidad de cálculo• Herramientas de análisis visual de datos yelementos finitos• Software para desarrollo y modelización de aplicaciones (compiladores y bases de datos)• Servicion de Formación• Consultoría
Software de Modelado y Simulación para Nanotecnología
Avanzare Innovación Tecnológica
AVANZARE produce y desarrolla sensores y biosensores basados en técnicas ópticas y electroquímicas para monitorizar procesos fermentativos en la elaboración y crianza de vinos:
Los electrodos se basan en el Los electrodos se basan en el empleo de empleo de nanomaterialesnanomateriales con con propiedades propiedades electrocatalíticaselectrocatalíticas y/o y/o en el uso de en el uso de biomoléculasbiomoléculassoportadas sobre materiales soportadas sobre materiales nanoestructuradosnanoestructurados..
- Toxinas- Sulfito- Aminas Biógenas - Mercaptanos- Polifenoles y taninos
- Pesticidas- Materia Colorante, ...
Avanzare Innovación Tecnológica
AVANZARE produce nanopartículas para la industria textil, calzado y caucho, entre otras.
Ej. Empleo de nanomateriales catalíticos y bactericidas para
su uso en textil y calzado.
Estos materiales tienen capacidad para eliminar bacterias (superior al 99,9%) y de oxidar catalíticamente compuestos responsables del olor.
Inversión media en I+D de 500.000 €/año.
La sepiolita
Es una arcilla (silicato magnésico hidratado)
Estructura: canales paralelos rodeados de Mg y Si
Madrid posee el yacimiento más importante del mundo
El 80% de la producción se usa como material absorbente => bajo valor añadido
Su estructura se usa para albergar nanopartículasmetálicas
Al extraer el H2O se modifica irreversiblemente la estructura cristalina: perdida del poder de absorción
Manipulación sencilla y segura
Nanoarcillas de sepiolitaNanoarcillas de sepiolita
Sepiolita
Nanocompuesto de poliamida con 7% de nanosepiolita
Nanocompuestos poliméricos de sepiolita con mejores propiedades
Nanosepiolita:
Longitud 1-2 µm, diámetro 20-30 nm
Algunas aplicaciones de los nanocompuestos con nanoarcillas
Automoción: Piezas con mejores propiedades termo-mecánicas, acabado superficial, menor peso...
Envases: Envases con mejores propiedades barrera, procesabilidad y resistencia térmica
Cables: Recubrimientos para cables con mejores propiedades mecánicas e ignífugas
Nanopartículas metálicas sobre sepiolita
Journal of the American Ceramic Society, Pecharroman et., al.
Niquel
Cobre
Hierro
Plata
Cobalto
Oro
Biocidas
Magnéticas
Opticas
Adsorción selectiva
Catálisis
Nanocargas funcionales de sepiolita con nuevas propiedades, por ejemplo:
Nanotubos de carbono (CNTs)
Son tubos formados por una o varias láminas de grafito enrolladas sobre si mismas
• SWNT: nanotubo single wall• MWNTs: nanotubo multiple wall (concéntricos)
Diámetro de pocos nm, y varios μm de largo.
Propiedades muy particulares:• Mecánicamente muy resistentes• Flexibles• Excelentes conductores de la electricidad• Muy alta conductividad térmica
Usos:Composites, Sensores, Polímeros,Nanoelectrónica, Pantallas,…
“Producción Nanofibras de Carbono (GANF)”Grupo Antolin
Grupo Grupo AntolinAntolin fabrica fabrica NanofibrasNanofibras de Carbono (GANF) de manera de Carbono (GANF) de manera continua a escala industrial, por el método del “catalizador flocontinua a escala industrial, por el método del “catalizador flotante”tante”
Grupo Antolin produce una nanofibra de carbono (GANF) de excelente calidad en cuanto al elevado grado de grafitización del producto, a la relación de aspecto y a la conductividad eléctrica .
Precio muy inferior al de los nanotubos de carbono.
Las nanofibras se suministran tanto en forma de polvo comoen suspensiones/dispersiones estables en el tiempo.
Se están comercializando tres grados de nanofibras de carbono, dos de ellos producidas a partir de gases frescos con distintos caudales de gases en cada caso (GANF1 y GANF4), y otro producido a partir de gases de recirculación (GANF3).
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Las nanofibras de carbono de crecimiento en fase vapor se producen en continuo a partir de la descomposición en fase gaseosa de hidrocarburos en presencia de partículas catalíticas metálicas, por la técnica del catalizador flotante a temperaturas cercanas a 1100ºC.
Nanofibra: Fibra de carbono convencional con un tamaño nanométrico.
Grupo Antolin“Aplicaciones Nanofibras de Carbono (GANF)”
Propiedades de nanocomposites
Las aplicaciones de las nanofibras de carbono están relacionadas con su introducción en matrices poliméricas debido a la capacidad de las nanofibras de impartir propiedades térmicas y eléctricas, a la actuación de las nanofibras como moderadoras del coeficiente de expansión térmica, y a la capacidad de reforzar una determinada matriz.
Principales propiedades conseguidas y mejoradas en materiales compuestos de matriz polimérica utilizando CNF
Incremento de rigidez a baja densidad.
Incremento de resistencia a tracción a baja densidad
Incremento de la temperatura de distorsión térmica a baja densidad
Estabilidad dimensional a cargas bajas
Apantallamiento electromagnético con cargas, densidades y precio bajos
Reciclabilidad mejorada (cargas bajas, sin fibra de vidrio ni carbonatos)
Miniaturización (micromoldeado)
Materiales con propiedades de transporte térmico diferentes a las de los materiales convencionales
Resistencia al desgaste
Absorción de ondas de radar
Propiedades eléctricas a cargas bajas (pintado electrostático, disipación de cargas estáticas)
Mejora de la calidad superficial en comparación con polímeros tradicionales
Mejora de la eficiencia en RTM
Reducción del desgaste de equipos de procesado
Sector industrialAutomóvil, aeronáutico, doméstico, deportivo, defensa, marina
Automóvil, aeronáutico, doméstico, deportivo, defensa, marina
Automóvil, aeronáutico, doméstico, electrónico, ...
Automóvil, aeronáutico, eléctrico
Eléctrico, automóvil, aeronáutico, defensa, telecomunicaciones
Todos
Eléctrico, médico, defensa, equipos de precisión.
Eléctrico, doméstico, piezas sometidas a rozamiento
Transporte, maquinaria industrial
Defensa, turbinas de energía eólica
Automóvil, aeronáutico, doméstico, electrónico
Automóvil, marina, doméstico, muebles
Aeronáutica, energía eólica, defensa
Procesadores de polímeros
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“Aplicaciones Nanofibras de Carbono (GANF)”Grupo Antolin
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AUTOMOCIONELECTRONICA
ENERGÍA AEROESPACIALESPotentialFailure Locations
Nanocomposite ReinforcedComposite Plies
NanocompositeReinforced Adhesive
EQUIPAMIENTO DEPORTIVO
Individuo que innova, identifica y creaoportunidades de negocio, monta y coordina nuevas combinaciones de recursos para extraer los mejores beneficios.
Y que asume el riesgo.
¿Qué es un emprendedor?
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