Nanotubos Del Carbono
Páginas: 7 (1547 palabras)
Publicado: 16 de abril de 2012
NANOTUBOS DE CARBONO
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1. Definición
Los nanotubos de carbono son una forma alotrópica del carbono, como el diamante, el grafito o los fulerenos. Su estructura puede considerarse procedente de una lámina de grafito enrolladas sobre sí misma.[1] Dependiendo del grado de enrollamiento, y la manera como se conforma la lámina original, el resultado puede llevar a nanotubos dedistinto diámetro y geometría interna.
Esencialmente los Nanotubos de Carbono son estructuras de capas de grafito enrolladas sobre si mismas, en las cuales los átomos de carbono están dispuestos de forma hexagonal. Hay diferentes tipos de nanotubos:
- SWNT (Single−Walled Carbon Nanotubes) o monocapa:
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- MWNT (Multi−Walled Carbon Nanotubes) o multicapas:[pic]
Estos presentan excelentes propiedades, tanto mecánicas, electrónicas, químicas y térmicas. Estas propiedades, se pueden variar cambiando el diámetro y el número de tubos concéntricos.
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2. Desarrollo
El grafito, es formado por átomos de carbono ordenados en un patrón hexagonal. Estas capas están ordenadas unas sobre otras y cada capa por si sola es muy estable,fuerte, y flexible. Sin embargo a pesar de ser tan
estables por si misma, enlaza débilmente a las hojas vecinas.
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Aunque las escamas individuales son muy fuertes y flexibles, el grafito usado por ejemplo en un lápiz, es débil. Esto dado que las capas pueden resbalar fácilmente entre si.
En las fibras del carbón, las capas individuales del grafito son mucho más grandes y forman unpatrón largo, en forma de espiral . Estas fibras se pueden pegar con una resina sintética, formando un compuesto extremadamente fuerte, usado en aviones, raquetas, bicicletas, suspensiones de automóviles, etc.
Hay otra manera de arreglar estas hojas para que sean incluso más fuerte. Esto consiste en envolver de la parte posterior por encima de sí misma y ensamblar los bordes. Con esto se forma un tubodel grafito, es decir un
nanotubo de carbón.
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Estos nanotubos son las fibras más fuertes conocidas. Un solo nanotubo perfecto es cerca de 10 a 100 veces más fuerte que el acero por unidad de peso.
Para convertir los nanotubos en materiales útiles es necesario eliminar sus defectos y los subproductos producidos durante su síntesis (carbono amorfo, grafito, fullerenos, nanopartículasmetálicas que actúan como catalizadores, etc.) También es necesario controlar durante su síntesis la longitud, diámetro y número de tubos concéntricos.
3. Propiedades
Propiedades eléctricas
Los nanotubos se caracterizan por presentar una gran complejidad electrónica, si tenemos en cuenta las reglas cuánticas que rigen la conductividad eléctrica con el tamaño y la geometría de éstos.Estas estructuras pueden comportarse, desde un punto de vista eléctrico, en un amplio margen de comportamiento, comenzando por el comportamiento 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 (quiralidad) y el número de capas de sucomposición. Así, por ejemplo, existen nanotubos rectos (armchair y zigzag) en los que las disposiciones hexagonales, en las partes extremas del tubo, son siempre paralelas al eje. Esta distribución, en función del diámetro, permite que dos tercios de los nanotubos no quirales sean conductores y el resto semiconductores. En el caso de los nanotubos quirales, los hexágonos tienen un cierto ángulo con respectoal eje del tubo, es decir, la distribución de los hexágonos laterales que conforman la estructura presenta con respecto al eje central del tubo un enrollamiento de carácter helicoide. Este tipo de conformación dificulta el paso de los electrones a los estados o bandas de conducción, por lo que, aproximadamente, tan sólo un tercio de los nanotubos presenta conducción apreciable y siempre en...
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1. Definición
Los nanotubos de carbono son una forma alotrópica del carbono, como el diamante, el grafito o los fulerenos. Su estructura puede considerarse procedente de una lámina de grafito enrolladas sobre sí misma.[1] Dependiendo del grado de enrollamiento, y la manera como se conforma la lámina original, el resultado puede llevar a nanotubos dedistinto diámetro y geometría interna.
Esencialmente los Nanotubos de Carbono son estructuras de capas de grafito enrolladas sobre si mismas, en las cuales los átomos de carbono están dispuestos de forma hexagonal. Hay diferentes tipos de nanotubos:
- SWNT (Single−Walled Carbon Nanotubes) o monocapa:
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- MWNT (Multi−Walled Carbon Nanotubes) o multicapas:[pic]
Estos presentan excelentes propiedades, tanto mecánicas, electrónicas, químicas y térmicas. Estas propiedades, se pueden variar cambiando el diámetro y el número de tubos concéntricos.
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2. Desarrollo
El grafito, es formado por átomos de carbono ordenados en un patrón hexagonal. Estas capas están ordenadas unas sobre otras y cada capa por si sola es muy estable,fuerte, y flexible. Sin embargo a pesar de ser tan
estables por si misma, enlaza débilmente a las hojas vecinas.
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Aunque las escamas individuales son muy fuertes y flexibles, el grafito usado por ejemplo en un lápiz, es débil. Esto dado que las capas pueden resbalar fácilmente entre si.
En las fibras del carbón, las capas individuales del grafito son mucho más grandes y forman unpatrón largo, en forma de espiral . Estas fibras se pueden pegar con una resina sintética, formando un compuesto extremadamente fuerte, usado en aviones, raquetas, bicicletas, suspensiones de automóviles, etc.
Hay otra manera de arreglar estas hojas para que sean incluso más fuerte. Esto consiste en envolver de la parte posterior por encima de sí misma y ensamblar los bordes. Con esto se forma un tubodel grafito, es decir un
nanotubo de carbón.
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Estos nanotubos son las fibras más fuertes conocidas. Un solo nanotubo perfecto es cerca de 10 a 100 veces más fuerte que el acero por unidad de peso.
Para convertir los nanotubos en materiales útiles es necesario eliminar sus defectos y los subproductos producidos durante su síntesis (carbono amorfo, grafito, fullerenos, nanopartículasmetálicas que actúan como catalizadores, etc.) También es necesario controlar durante su síntesis la longitud, diámetro y número de tubos concéntricos.
3. Propiedades
Propiedades eléctricas
Los nanotubos se caracterizan por presentar una gran complejidad electrónica, si tenemos en cuenta las reglas cuánticas que rigen la conductividad eléctrica con el tamaño y la geometría de éstos.Estas estructuras pueden comportarse, desde un punto de vista eléctrico, en un amplio margen de comportamiento, comenzando por el comportamiento 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 (quiralidad) y el número de capas de sucomposición. Así, por ejemplo, existen nanotubos rectos (armchair y zigzag) en los que las disposiciones hexagonales, en las partes extremas del tubo, son siempre paralelas al eje. Esta distribución, en función del diámetro, permite que dos tercios de los nanotubos no quirales sean conductores y el resto semiconductores. En el caso de los nanotubos quirales, los hexágonos tienen un cierto ángulo con respectoal eje del tubo, es decir, la distribución de los hexágonos laterales que conforman la estructura presenta con respecto al eje central del tubo un enrollamiento de carácter helicoide. Este tipo de conformación dificulta el paso de los electrones a los estados o bandas de conducción, por lo que, aproximadamente, tan sólo un tercio de los nanotubos presenta conducción apreciable y siempre en...
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