NANOTUBOS DE CARBONO

Índice: 1- Composición de los nanotubos. 2- Propiedades. 3- Algunas aplicaciones. 4- Otras aplicaciones en la industria. 5- Importante investigación.

Composición de los nanotubos los nanotubos de carbono (CNT), que fueron descubiertos en 1991 y desarrollados a partir de ese año, son unos materiales formados únicamente por carbono, donde la unidad básica es un plano grafítico enrollado que forma un cilindro, formando unos tubos cuyo diámetro es del orden de algunos nanometros. Sin embargo, no existe una definición clara de que son las nanofibras de carbono (CNF), y la terminología empleada es confusa. La tendencia es a considerar las nanofibras como materiales intermedios entre las fibras micrométricas (producidas por hilado) y los nanotubos. Todos estos materiales pueden producirse por depósito químico en fase de vapor (CVD del inglés chemical vapor deposition). Es decir, a partir de una fuente de carbono en fase de vapor se forma una fase sólida de carbono debido al craqueo, descomposición y posterior recondensación, o simplemente reacción, de dicha fase de vapor.Este proceso es catalítico, por lo que se le añade c-CVD para distinguir del no catalítico (p-CVD, p de pirolítico) en donde lo que se depositan son otros materiales de carbón pirolítico. La formación de hollín es un proceso típico de formación de carbono por CVD en un proceso no catalizado.

Propiedades Los nanotubos de carbono conducen el calor a la manera casi del diamante o al zafiro; idea que parece confirmada en experimentos provisionales. Los nanotubos podrían, pues, refrigerar eficientemente series muy densas de dispositivos. Además por ser los enlaces entre átomos de carbono mucho más fuertes que los de cualquier otro metal, los nanotubos pueden transportar enormes cantidades de corriente eléctrica; las medidas recientes muestran que un manojo de nanotubos de un centímetro cuadrado de sección transversal podría conducir unos mil millones de Amperes. Estas corrientes tan altas vaporizarían el cobre o el oro.

Algunas aplicaciones Los nanotubos han desatado la imaginación de la gente, que sueña con robots microscópicos, carrocerías de automóviles resistentes a las abolladuras, edificios a prueba de terremotos o micromáquinas capaces de reparar daños en el cuerpo humano. Sin embargo, los primeros productos que incorporan nanotubos no hacen aun nada de esto, sino en virtud de sus propiedades eléctricas. Automóviles de la General Motors incluyen piezas de plástico a las que se añaden nanotubos; de esta manera el material plástico se carga eléctricamente durante la fase de pintura para que ésta se adhiere mejor. Muy pronto saldrán al mercado dos productos de iluminación y presentación visual basados en nanotubos, uno de ellos una pantalla de TV de 42 pulgadas de diagonal.

Otras aplicaciones en la industria Al agregar pequeñas cantidades de nanotubos a polímeros, cambian sus propiedades eléctricas y esto da lugar a las primeras aplicaciones industriales: Biomedicina: Investigadores de universidades italianas han hecho crecer celulas nerviosas en sustratos, cubiertos por redes de nanotubos de carbono, encontrado un aumento de la señal neuronal transferida entre células. Como los CNTs son similares en forma y tamaño a las células nerviosas pueden ayudar a reestructurar y reconectar neuronas dañadas. Aeroespacio: partes de aviones Tintas conductoras Materiales extremadamente negros: La sustancia más oscura conocida, hasta la fecha, se ha creado a partir de nanotubos de carbono. El material se fabricó una matriz de nanotubos de carbono de baja densidad, dispuestos de forma vertical. El índice de reflexión del material es tres veces menor de lo que se había logrado hasta ahora. Este "bosque" de nanotubos de carbono es muy bueno a la hora de absorber la luz, pero muy malo para reflejarla. El grupo de investigadores estadounidenses, pertenecientes al Instituto Politécnico Rensselaer de Troy, Nueva York, que lo ha desarrollado aseguran que es lo más parecido que existe al cuerpo negro. Un cuerpo ideal que absorbe la luz de todas las longitudes de onda y desde todos los ángulos posibles. Se espera que el desarrollo de estos materiales tengan aplicaciones en los ámbitos de la electrónica, la invisibilidad en la zona del visible, y en el campo de la energía solar. · Deportes: Debido a la alta resistencia mecánica de los nanotubos, se están empezando a utilizar para hacer más fuertes las raquetas de tenis, manillares de bicicletas, palos de golf, y flechas de ultima generación.

Importante investigación Ingenieros estadounidenses han conseguido que unas membranas de nanotubos de carbono, que rechazan de manera natural el agua, puedan canalizarla e, incluso, desarrollen la capacidad de controlar su flujo y de detenerlo, utilizando leves cargas eléctricas. Ajustando e invirtiendo los voltajes, han logrado así regular con una precisión sin precedentes la absorción y aspiración del agua. De esta forma, han desarrollado un sistema de filtración ligero y económico, extremadamente eficiente, que podría servir para diversas aplicaciones, todas ellas casi inmediatas: desde filtrar las más pequeñas impurezas del agua dulce y desalinizar el agua del mar para convertirla en potable.