NANOTUBOS DE CARBONO

¿Qué son los nanotubos de carbono?

Se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del orden del nanómetro. Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio o nitruro de boro pero, generalmente, el término se aplica a los nanotubos de carbono.

¿De que se componen?

Los nanotubos se componen de una o varias láminas de grafito u otro material enrolladas sobre sí mismas. Algunos nanotubos están cerrados por media esfera de fullerene, y otros no están cerrados. Existen nanotubos monocapa y multicapa.

¿Cuánto miden?

Los nanotubos tienen un diámetro de unos nanómetros y, sin embargo, su longitud puede ser de hasta un milímetro, por lo que dispone de una relación longitud: anchura tremendamente alta y hasta ahora sin precedentes.

Debido a esta característica se pueden considerar como unidimensionales.

Los nanotubos de carbono son una forma alotrópica del carbono, como el diamante, el grafito o los fullerenos.

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.

Características

Más resistentes que el acero ( de 10 a 100 veces más fuerte).

Más livianos que el aluminio. Más conductores que el oro. Sistemas uni-dimensionales. Semiconductores o metálicos dependiendo de

la estructura Propiedades mecánicas y elásticas muy

favorables. Buena estabilidad térmica y conducción

térmica.

Propiedades Eléctricas

Los nanotubos pueden ser semiconductor hasta presentar, en algunos casos, superconductividad. Este amplio margen de conductividades viene dado por relaciones fundamentalmente geométricas, es decir, en función de su diámetro, torsión y el número de capas de su composición.

En los nanotubos de tipo metálico el transporte de electrones es inmediato, lo que posibilita el transporte de corrientes a través de grandes distancias sin producir calentamiento en la estructura.

Propiedades Mecánicas

Por su estabilidad y robustez de los enlaces, entre los átomos de carbono, les proporciona la capacidad de ser unas de las fibras más resistentes que se pueden fabricar hoy día. Por otro lado, frente a esfuerzos de deformación muy intensos son capaces de deformarse notablemente y de mantenerse en un régimen elástico.

Propiedades Térmicas

Así mismo son enormemente estables térmicamente, siendo aún estables a 2800 ºC en el vacío y 750ºC en el aire (los alambres metálicos en microchip se funden entre 600 y 1000 ºC). Las propiedades de los nanotubos pueden modificarse encapsulando metales en su interior, o incluso gases.

Aplicaciones Electroquímicas: Una importante aplicación de los nanotubos, dada su gran superficie y su baja resistividad, es la electroquímica, como el desarrollo de súper condensadores, dispositivos para el almacenamiento de hidrógeno y fabricación de células solares.

Almacenamiento de hidrógeno

La gran superficie y estructura tubular de los CNTs hace que puedan ser útiles para el almacenamiento de hidrógeno. El hidrógeno se añade a los nanotubos por quimisorcion, puesto que los enlaces de los carbonos que forman el nanotubo ofrecen capacidad hasta su saturación incorporando hidrógenos.

Electrónica

De entre las múltiples aplicaciones de losnanotubos de carbono, quizá las más interesantes se encuentren en el dominio de la electrónica, ya que éstos pueden desempeñarel mismo papel que el silicio en los dispositivos electrónicos pero a escala molecular, donde los semiconductoresdejan de funcionar.

Como adsorbentes

Los nanotubos de carbono poseen una elevada área superficial, su estructura porosa y en capas es ideal para almacenar diversos elementos y sustancias químicas. En estudios recientes los nanotubos han sido adsorbentes de: nicotina y alquitrán del humo delos cigarrillos, tintas reactivas, compuestos orgánicos volátiles.