Aplicaciones de nanotubos de carbono

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APLICACIONES DE LOS NANOTUBOS DE CARBONO
Los nanotubos de carbono (NTC) fueron descubiertos en 1991 por Sumio Iijima,
un ingeniero japonés de la empresa NEC. Están constituidos por átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal cilíndrica, de forma que su estructura es la misma que se obtendría si se enrollara sobre sí misma una lámina de grafito. Pueden estar cerrados en los extremos pormedia esfera de fulereno o estar abiertos. Pueden ser de pared simple (una sola lámina enrollada) o de pared múltiple (varias láminas concéntricas enrolladas).

Tienen propiedades muy interesantes. Para empezar, muestran una relación longitud/diámetro muy elevada, debido a que su diámetro es del orden de los nanómetros y la longitud puede variar desde unas micras hasta milímetros e incluso algunoscentímetros. Tienen interesantes propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas que les capacitan para ser utilizados en multitud de aplicaciones.

Enseguida mencionaremos algunas de sus tantas aplicaciones:

ELECTRONICA

Las peculiares propiedades eléctricas de los nanotubos de carbono son las que
han permitido utilizarlos en aplicaciones electrónicas. Puede verse a continuación
una tablaresumen en la que se exponen las principales aplicaciones que surgen de cada propiedad.
PROPIEDAD APLICACION
Metálicos (n-m=3i). Nanocircuitos: Interconectores.
Semiconductores (n-m ≠3i). Nanocircuitos: Diodos, Transistores.
Emisión de campo. Pantallas planas, lámparas y tubos
luminiscentes, tubos de rayos catódicos,
litografía por haz de electrones, fuentes
de rayos X, amplificadores demicroondas, tubos de descarga en redes
de telecomunicaciones, microscopios
electrónicos de barrido, nanotriodos,
betatrones.
Resuenan mecánicamente ante una
señal electromagnética incidente (por
fuerzas de Coulomb). Filtros RF.
Comportamiento resistivo, capacitivo e
inductivo. Filtros RF.
Se deforman en presencia de un campo
eléctrico por fuerzas electrostáticas. Memorias

Transformanla luz en electricidad y
producen luz al inyectarles exceso de
carga. Dispositivos optoelectrónicos.

SENSORES
Un sensor es un dispositivo que detecta cierta característica del medio externo, la transforma en otra que pueda ser fácilmente transmisible, medible y procesable, y transmite ésta última al dispositivo de control correspondiente. Realiza, por tanto, dos labores fundamentales:detección y trasducción. El detector y el trasductor pueden ser elementos separados o estar ambos integrados en el transductor. Es
muy habitual que la característica a medir se transforme en magnitudes eléctricas, ya que éstas son fácilmente manipulables.

Los nanotubos de carbono se presentan como una opción interesante para la fabricación de sensores de pequeño tamaño, portátiles, rápidos y de bajoconsumo.

En muchos casos, aunque no siempre, se aprovecha la circunstancia de que las
propiedades eléctricas de los nanotubos de carbono dependen fuertemente de su
estructura atómica y electrónica y cualquier modificación de origen físico o químico
que se produzca en ésta provocará un cambio en dichas propiedades. Midiendo el
cambio tendremos un reflejo de la característica que lo provocó.En la siguiente tabla se muestran las propiedades y algunos tipos de sensores que pueden fabricarse con nanotubos de carbono:

PROPIEDAD TIPO DE SENSOR
Cambio en la resistencia y capacidad al
reaccionar químicamente con ciertas
sustancias. Sensores químicos.
Cambio en la resistencia provocado por
fuerzas electrostáticas procedentes del
exterior. Sensores químicos de sustanciascargadas.
Cambio en la resistencia al ser
sometidos a fuerzas mecánicas (presión,
curvado, torsión): piezorresistividad. Sensores mecánicos.
Cambio en la frecuencia de vibración al
ser sometidos a una fuerza. Sensores mecánicos resonantes.
Aumenta la resistencia con la
temperatura. Sensores térmicos.
Producen corriente eléctrica al ser
calentados con determinadas longitudes
de onda del...
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