Metamateriales

Se llama así a todos los materiales que deben sus propiedades físicas no a su composición química si no al diseño de su estructura.Con el fin de que sus propiedades funcionen en frecuencias del orden de las ondas electromagnéticas, los componentes estructurales de un metamaterial deberían ser, en principio, más pequeños que la longitud de onda de la radiación electromagnética con la que interactúa. Así, podríamos aproximar su comportamiento en esas frecuencias al de un material homogéneo, descrito con precisión por un índice de refracción eficaz. Para la luz visible, que tiene longitudes de onda inferiores a un micrómetro (560 nanómetrosluz solar), las estructuras deberían ser del orden de la mitad o menos de la mitad de este tamaño, es decir, menos de 280 nanómetros. En frecuencias de microondas, las estructuras sólo deben ser del orden de un decímetro.

 

 Su mayor explotación se da en la óptica, porque poseen índices de refracción negativos, o sea, no curvan la luz y las ondas electromagnéticas de manera predecible: la onda se propaga en el sentido inverso al que la energía incide sobre ellos. Este fenómeno hace posible usarlos para construir lentes de aumento tan potentes y libres de distorsión que pueden amplificar a nivel visible el campo magnético de un objeto. También se usan para alinear rayos láser en la construcción de hologramas de muy alta resolución, y además se los comienza a usar para la fabricación de mantos de invisibilidad. También, algunos, poseen índices de refracción negativa de ondas sonoras.

Nanotubos de carbono

Los nanotubos son una forma en la que se estructura el carbono (aunque también pueden formarse nanotubos de otros materiales como el silicio), en forma tubular con un diámetro del tamaño de un nanómetro. Este cuerpo geométrico les garantiza ser la microestructura más resistente del mundo, 300 veces más que el acero. 


Su interés fundamental radica en que es el primer material conocido capaz (en teoría) de sustentar indefinidamente su propio peso suspendido sobre nuestro planeta. Así, teóricamente se podría construir un ascensor espacial.

Ferrofluidos

Un ferrofluido es un líquido que se polariza en presencia de un campo magnético. Los ferrofluidos se componen de partículas ferromagnéticas suspendidas en un fluido portador, que comúnmente es un solvente orgánico o agua. Las nanopartículas ferromagńeticas están recubiertas de un surfactante para prevenir su aglomeración a causa de las fuerzas magnéticas y de van der Waals.  Los ferrofluidos, a pesar de su nombre, no muestran ferromagnetismo, pues no retienen su magnetización en ausencia de un campo aplicado de manera externa. De hecho, los ferrofluidos muestran paramagnetismo y normalmente se identifican como "superparamagnéticos" por su gran susceptibilidad magnética. Un auténtico fluido ferromagnético es difícil de crear en la actualidad, requiriendo elevadas temperaturas y levitación electromagnética.

Los ferrofluidos se componen de partículas ferromagnéticas microscópicas (magnetita) hematita o algún otro compuesto con contenido de Fe²⁺ o Fe³⁺.
Un verdadero ferrofluido es estable; esto significa que las partículas sólidas no se aglomeran o separan en fase, aún bajo la influencia de campos magnéticos muy intensos. Sin embargo, el surfactante tiende a descomponerse al paso del tiempo (algunos años) y eventualmente las nanopartículas se aglomeran y separan, dejando de contribuir a la respuesta magnética del fluido.

 Los ferrofluidos suelen utilizarse en instrumentos cotidianos como altavoces, en los cuales su funcion es la de disipar el calor entre la bobina y el imán o en  impresora como tinta otorgando la capacidad de imprimir 5 páginas por minuto.
Los ferrofluidos tienen numerosas aplicaciones en óptica por sus propiedades refractivas; esto debido a que cada partícula micromagnética refleja luz.
En medicina, un ferrofluido compatible puede emplearse para detección de cáncer.
También se puede usar para la transmisión del calor y en el ámbito de la acústica.

Fulerenos

Los fulerenos (o fullerenos, como también se conocen) son la tercera forma más estable del carbono (tras el diamante y el grafito). 

Es una configuración especial del carbono, como los nanotubos o el diamante, y se caracteriza por las hermosas figuras geometricas que pueden adoptar, con formas casi esféricas compuestas de hexágonos y pentágonos en perfecta simetría.

La molécula más bella

Los pentágonos y hexágonos se cierran sobre sí mismos y hasta pueden contener otro tipo de moléculas dentro de sí mismos. Ha sido llamada "la molécula más bella", y no sólo por su forma si no por sus particulares características de superconductividad y resistencia térmica y sus aplicaciones en nanoingeniería y nanomedicina.