GEMMA ARAGAY Que pot fer la nanotecnologia pel medi ambient? Síntesi de nanoparticules d'or i la seva aplicació com a sensors
Parla i experimenta amb algú que fa ciència
Quins impactes té la NANOTECNOLOGIA en el medi en el l medi di ambient? bi ? Observatori de la Difusió de la Ciència (ODC) Barcelona Desembre 2011 Barcelona, Desembre
ICN Institut Català de Nanotecnologia
Gemma Aragay Esteve Gemma Aragay Esteve Nanobioelectronics & Biosensors Group Institut Català de Nanotecnologia (ICN)
Què és la Nanotecnologia Tota la matèria esta formada per partícules molt petites denominades àtoms. Els àtoms s’ajunten per formar molècules i d’aquesta manera formar materials.
La nanotecnologia estudia la manipulació d’àtoms i molècules per produir materials i fins hi tot màquines d’escala nanomètrica. Escala Nanomètrica Nanòmetres
U ilió de d Un milió nanòmetres Milers de Milers de nanòmetres Milers de milions de nanòmetres de nanòmetres ODC 2011
Dècimes de nanòmetre
Perquè la Nanotecnologia Els materials a escala nanomètrica mostren propietats millorades o radicalment diferents a les que presenten en el seu estat macroscòpic. diferents a les que presenten en el seu estat macroscòpic
COLOR
CONDUCTIVITAT
MAGNETISME FLUORESCÈNCIA ODC 2011
Quines aplicacions té la Nanotecnologia ENMAGATZEMATGE I PRODUCCIÓ D’ENERGIA ADMINISTRACIÓ FÀRMACS
TRACTAMENT D’AIGÜES
DIAGNÒSTIC DE MALALTIES
PRODUCCIÓ AGRÍCOLA
NANOTECNOLOGIA DETECCIÓ I CONTROL DE PLAGUES
TRACTAMENT TRACTAMENT CONTAMINACIÓ ATMOSFÈRICA
INFORMÀTICA
CONSTRUCCIÓ MONITORITZACIÓ Ó DE SALUD
ODC 2011
Què pot fer la nanotecnologia l di bi t pel medi ambient SECTOR ENERGÈTIC
Generació i emmagatzematge d’energia
TRACTAMENT DE LA CONTAMINACIÓ CONTAMINACIÓ ATMOSFÈRICA Catalitzadors i membranes nanoestructurades Catalitzadors i membranes nanoestructurades
BENEFICIS EN EL CAMP BENEFICIS EN EL CAMP AGRÍCOLA
Nanocàpsules per l’alliberament de fertilitzants, pesticides.
ODC 2011
TRACTAMENT D TRACTAMENT D’AIGÜES AIGÜES I I DETECCIÓ DE CONTAMINANTS
TRACTAMENT D’AIGÜES I DETECCIÓ DE CONTAMINANTS UTILITZANT EINES NANOMÈTRIQUES Quines són les principals fonts de contaminació
AGRICULTURA
INDÚSTRIA
ODC 2011
MINERIA
CIUTATS I POBLES
TRACTAMENT D’AIGÜES I DETECCIÓ DE CONTAMINANTS UTILITZANT EINES NANOMÈTRIQUES Què pot fer la nanotecnologia en aquest camp
ESTALVI MINIATURITZACIÓ FÀCILS D’UTILITZAR À
BAIX COST APLICACIONS IN SITU APLICACIONS IN‐SITU
REPRODUIBILITAT
EFICIÈNCIA SENSIBILITAT
ODC 2011
TRACTAMENT D’AIGÜES I DETECCIÓ DE CONTAMINANTS UTILITZANT EINES NANOMÈTRIQUES Quines contribucions hem aportat en aquest camp
As3+ Hg2+
DETECCIÓ DE METALLS PESANTS EN AIGUA Pb2+
2 Cd d2+
Cu2+
ÒPTICA
ODC 2011
SENYAL ELÈCTRIC
TRACTAMENT D’AIGÜES I DETECCIÓ DE CONTAMINANTS UTILITZANT EINES NANOMÈTRIQUES Quines contribucions hem aportat en aquest camp
DETECCIÓ ÒPTICA
NANOPARTÍCULES COM A SENSORS QUÍMICS ODC 2011
TRACTAMENT D’AIGÜES I DETECCIÓ DE CONTAMINANTS UTILITZANT EINES NANOMÈTRIQUES Quines contribucions hem aportat en aquest camp
DETECCIÓ ÒPTICA Metalls pesants
Agregació i canvi Agregació i canvi de color
ODC 2011
TRACTAMENT D’AIGÜES I DETECCIÓ DE CONTAMINANTS UTILITZANT EINES NANOMÈTRIQUES Quines contribucions hem aportat en aquest camp
DETECCIÓ A PARTIR D’UN SENYAL ELÈCTRIC
Cd2+ Pb2+ Cu2+
Nanopartícules de carboni
ODC 2011
Propietats que fan incrementar el senyal elèctric incrementar el senyal elèctric Límits de detecció més baixos
TRACTAMENT D’AIGÜES I DETECCIÓ DE CONTAMINANTS UTILITZANT EINES NANOMÈTRIQUES A quin tipus d’aigües es pot aplicar
ODC 2011
Quines altres novetats hi ha en aquest camp
DESALINITZACIÓ AIGUA DE MAR
ODC 2011
Q Quines altres novetats hi ha en aquest camp q p NANOPARTÍCULES PER L’AUTONETEJA Per exemple… recobriments – anti‐grafitis
NANOPARTÍCULES AMB ACTIVITAT FOTOCATALÍTICA
ODC 2011
Q Quines altres novetats hi ha en aquest camp q p NANOPARTÍCULES COM A FILTRES Ús de nanotubs de carboni de nanotubs de carboni com a filtres. a filtres
a)
b)
no filtrada Aigua no filtrada contaminada amb E. Coli ODC 2011
c)
d)
Filtració
e)
de la filtració Aigua després de la filtració
Pot ser la nanotecnologia g p perjudicial pel medi ambient j p
L’impacte ambiental de la nanotecnologia encara es desconeix en gran mesura. Es preveu que les nanotecnologies tinguin efectes positius i negatius. p g
ÚS INDEGUT DE LA NANOTECNOLOGIA !!
ODC 2011
I per acabar... • La Nanotecnologia contribuirà a la millora de multitud de processos relacionats amb el medi ambient directa i indirectament (detecció de contaminants purificació i tractament d contaminants, d’aigües aigües i aire, aire emmagatzematge i generació d’energia...). • La col col∙laboració laboració entre diferents disciplines, disciplines i entre la ciència i la indústria és vital, per millorar l’impacte de les nanotecnologies en la societat.
• En general, és necessari dedicar més recursos a estudiar els possibles efectes, i evitar al mateix temps que els riscos potencials suposin un fre al desenvolupament de les nanotecnologies. p g
• És molt important seguir treballant i investigant sobre l’obtenció de nanomaterials així com els seus comportaments, propietats i toxicitat. La nanotecnologia facilitarà avenços pràcticament en tots els sectors no només en el medioambiental. é l di bi t l ODC 2011