Nanotubos De Carbono

Descripción del trabajo de investigación:

Desde que se conoció la existencia de los nanotubos de carbono se han ido descubriendo sus interesantes propiedades y éstas han abierto un mundo de posibles aplicaciones en las que continuamente se consiguen importantes progresos. Existe actualmente un enorme interés sobre este tema en la comunidad científica que trabaja en el área de nanotecnología. Numerosas empresas también observan con atención los avances científicos que se producen por las ventajas competitivas y económicas que supondría la incorporación de nanotubos de carbono en el desarrollo de sus productos.

En el estudio de los nanotubos de carbono se desea conocer: la composición, los elementos, la estructura, las aleaciones, aplicaciones, sistemas de fabricación, principales aéreas de utilización, costo en el mercado, así como detectar empresas y centros de investigación involucrados en su desarrollo a nivel mundial.

L os nanotubos de carbono juegan un papel importante en nanotecnología debido a la influencia en distintas áreas, como por ejemplo ingeniería, química, biología, medicina, electrónica y ciencia de los materiales.

La investigación sobre nanotubos de carbono es tan apasionante (por sus múltiples aplicaciones y posibilidades) como complejo (por la variedad de sus propiedades electrónicas, termales y estructurales que cambian según el diámetro, la longitud, la forma de enrollar). Están siendo estudiados activamente, como los fullerenos por su interés fundamental para la química y por sus aplicaciones tecnológicas.

JUSTIFICACIÓN:

Actualmente en la industria moderna se utilizan varios componentes con el propósito de obtener mayor eficacia y eficiencia en el manejo de los recursos apareciendo así lo que hoy conocemos como nanotecnología caracterizado por el uso de los denominados nanotubos de carbono. Los Nanotubos de Carbono (Carbon Nanotubes CNTs) fueron descubiertos en Japón por S. Iijima en 1991, publicado en la revista Nature 354, 56 (1991), durante los trabajos de investigación sobre fullerenos. El gran impacto de los materiales nano estructurados es debido a que su gran superficie mejora sus propiedades y abre caminos a una amplia diversidad de nuevas aplicaciones. En química, se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del orden del nanómetro (nm). Un nanómetro equivale en escala a la billonésima parte de un metro (1 nm = 1x10-9 m). Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio o nitruro de boro, pero generalmente el término se aplica a los nanotubos de carbono o CNTs (Carbon Nanotubes).

Los nanotubos de carbono son una forma alotrópica del carbono, como el diamante, el grafito o los fullerenos. Su estructura puede considerarse procedente de una lámina de grafito enrollada sobre sí misma. Dependiendo del grado de enrollamiento y la manera como se conforma la lámina original, el resultado puede llevar a nanotubos de distinto diámetro y geometría interna. Los nanotubos conformados como si las esquinas de un folio se uniesen por sus extremos formando un canuto, se denominan nanotubos monocapa, o SWNTs (Single-Walled Nanotubes) Existen también nanotubos cuya estructura se asemeja a la de una serie de tubos concéntricos, incluidos unos dentro de otros a modo de "muñecas matriuska" y lógicamente de grosores crecientes desde el centro a la periferia. Estos últimos son los nanotubos multicapa o MWNTs (Multi-walled Nanotubes). Se conocen derivados en los que el tubo está cerrado por media esfera de fullereno, y otros que no están cerrados.

Las propiedades estimadas de los nanotubos de carbono son: Tamaño 0.6 a 0.18 nm de diámetro, Capacidad conductora está estimada en mil millones de amperes por centímetro cuadrado, densidad de 1.33 a 1.40 g/cm3, Fuerza tensora 45 mil millones de pascales, la transmisión de calor se predice que es tan alta como 6000 vatios por metro por kelvin a temperatura ambiente, Resistencia puede doblarse a grandes ángulos y vuelve a su estado original sin daño, Estabilidad térmica aun a 2800 grados Celsius en el vacío y 750 en el aire.

Los procesos mediante los cuales se forman nanotubos de carbono son: Ablación laser el cual un proceso que consiste en vaporizar un blanco de grafito mediante la radiación de un pulso láser, en un reactor de alta temperatura y en presencia de un gas inerte. Los nanotubos se forman cuando el grafito vaporizado entra en contacto con la superficie fría; Descarga de arco.- Es un tipo de descarga eléctrica continua que genera luz y calor muy intensos. Se produce entre dos electrodos enfrentados dentro de una atmósfera de gas

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