TRABAJO NANOTUBOS
Páginas: 20 (4800 palabras)
Publicado: 27 de agosto de 2015
Los nanotubos son nanoestructuras con aplicaciones potenciales en la industria moderna, estas estructuras se obtiene de diferentes métodos como evaporación por rayos láser, arco de carbono y la descomposición química de vapor.
El carbono es un elemento notable, maleable que por sus diferentes formas químicas (estructuras espaciales) le da las características de ser unode los materiales más favorables en la construcción de nano dispositivos.
Palabras claves
Alotrópicas, átomo, carbono, enlace, estructura, nanotecnología, nanotubos, grafeno, catodoluminiscente, Interconectores, fotónica
I. INTRODUCCIÓN
Los Nanotubos de Carbono fueron descubiertos en Japón por S. Iijima en 1991[Publicado en la revista Nature 354, 56 (1991)], durante los trabajos deinvestigación sobre fullerenos1. Debido a esto el gran impacto de los materiales nano estructurados recién descubiertos fue debido a que su gran superficie mejora sus propiedades y abre caminos a una amplia diversidad de nuevas aplicaciones. Por eso, han atraído y están atrayendo un considerable interés como constituyentes de nuevos materiales y dispositivos nanotecnologuicos.
En la naturaleza de losenlaces del carbono es necesario examinar la estructura electrónica del átomo de carbono. Este contiene 6 electrones con un numero cuántico N=1. El carbono solido presenta dos estructuras principales llamadas formas alotrópicas es decir que son estables a temperatura ambiente.
Los nanotubos de carbono están compuestos por redes hexagonales de carbono curvadas y cerradas, integrando tubosde carbono manométricos con una serie de propiedades estas propiedades fascinantes fundamentan el interés que han despertado en numerosas aplicaciones tecnológicas. Son sistemas ligeros, huecos y porosos que tienen alta resistencia mecánica, y por tanto, interesantes para el reforzamiento estructural de materiales y formación de resinas compuestas de bajo peso, alta resistencia a la tracción yenorme elasticidad.
Electrónicamente, se ha comprobado que los nanotubos se comportan como hilos cuánticos ideales monodimensionales con comportamiento aislante, semiconductor o metálico dependiendo de los parámetros geométricos de los tubos.
Fig. 1. diagrama de los diferentes nanotubos de carbono que se pueden formar: izq. armchair (10,10), centro charal (14,7), derecha zigzag (17,0).Antecedentes más relevantes
1889. El primer antecedente descrito sobre la producción de filamentos carbonosos a partir de vapor se debe a Hugues y Chambers, que patentaron en EE.UU un procedimiento para la fabricación de filamentos de carbono utilizando como gases precursores hidrógeno y metano en un crisol de hierro.
1953. Con el desarrollo del microscopio electrónico, Davis, Slawson y Rugbydescriben la producción unos filamentos entre 100 y 200 nm, de forma helicoidal, a partir de la desproporción de CO catalizada por hierro a 450ºC, permaneciendo éste en la punta de los filamentos. A la vez que los filamentos, se producían también carbono amorfo y carburos de hierro.
1958. Hillert y Lange realizan una exhaustiva caracterización estructural de estos filamentos, corroborando la presenciade una partícula metálica en la punta. Los diámetros de estos filamentos oscilaban entre 10 y 100 nm y poseían una estructura altamente grafítica.
1970s. En esta década comienza a estudiarse de forma exhaustiva la generación de filamentos de carbono por procesos catalíticos, a partir de distintos precursores (hidrocarburos o CO) y usando como catalizadores diversos metales (Fe, Co, Ni, etc.).Caben destacar dos grupos principales de trabajo:
1993. MWNT por c-CVD. Prácticamente de forma simultanea el grupo de Moriboru Endo, de del Universidad Shinshu, y el grupo de Harry Kroto, de la Universidad de Sussex, indicaron que los CNT podían obtenerse también por descomposición catalizada de hidrocarburos (c-CVD) de igual forma que se obtenían las VGCF.
la aplicabilidad de las estructuras...
Los nanotubos son nanoestructuras con aplicaciones potenciales en la industria moderna, estas estructuras se obtiene de diferentes métodos como evaporación por rayos láser, arco de carbono y la descomposición química de vapor.
El carbono es un elemento notable, maleable que por sus diferentes formas químicas (estructuras espaciales) le da las características de ser unode los materiales más favorables en la construcción de nano dispositivos.
Palabras claves
Alotrópicas, átomo, carbono, enlace, estructura, nanotecnología, nanotubos, grafeno, catodoluminiscente, Interconectores, fotónica
I. INTRODUCCIÓN
Los Nanotubos de Carbono fueron descubiertos en Japón por S. Iijima en 1991[Publicado en la revista Nature 354, 56 (1991)], durante los trabajos deinvestigación sobre fullerenos1. Debido a esto el gran impacto de los materiales nano estructurados recién descubiertos fue debido a que su gran superficie mejora sus propiedades y abre caminos a una amplia diversidad de nuevas aplicaciones. Por eso, han atraído y están atrayendo un considerable interés como constituyentes de nuevos materiales y dispositivos nanotecnologuicos.
En la naturaleza de losenlaces del carbono es necesario examinar la estructura electrónica del átomo de carbono. Este contiene 6 electrones con un numero cuántico N=1. El carbono solido presenta dos estructuras principales llamadas formas alotrópicas es decir que son estables a temperatura ambiente.
Los nanotubos de carbono están compuestos por redes hexagonales de carbono curvadas y cerradas, integrando tubosde carbono manométricos con una serie de propiedades estas propiedades fascinantes fundamentan el interés que han despertado en numerosas aplicaciones tecnológicas. Son sistemas ligeros, huecos y porosos que tienen alta resistencia mecánica, y por tanto, interesantes para el reforzamiento estructural de materiales y formación de resinas compuestas de bajo peso, alta resistencia a la tracción yenorme elasticidad.
Electrónicamente, se ha comprobado que los nanotubos se comportan como hilos cuánticos ideales monodimensionales con comportamiento aislante, semiconductor o metálico dependiendo de los parámetros geométricos de los tubos.
Fig. 1. diagrama de los diferentes nanotubos de carbono que se pueden formar: izq. armchair (10,10), centro charal (14,7), derecha zigzag (17,0).Antecedentes más relevantes
1889. El primer antecedente descrito sobre la producción de filamentos carbonosos a partir de vapor se debe a Hugues y Chambers, que patentaron en EE.UU un procedimiento para la fabricación de filamentos de carbono utilizando como gases precursores hidrógeno y metano en un crisol de hierro.
1953. Con el desarrollo del microscopio electrónico, Davis, Slawson y Rugbydescriben la producción unos filamentos entre 100 y 200 nm, de forma helicoidal, a partir de la desproporción de CO catalizada por hierro a 450ºC, permaneciendo éste en la punta de los filamentos. A la vez que los filamentos, se producían también carbono amorfo y carburos de hierro.
1958. Hillert y Lange realizan una exhaustiva caracterización estructural de estos filamentos, corroborando la presenciade una partícula metálica en la punta. Los diámetros de estos filamentos oscilaban entre 10 y 100 nm y poseían una estructura altamente grafítica.
1970s. En esta década comienza a estudiarse de forma exhaustiva la generación de filamentos de carbono por procesos catalíticos, a partir de distintos precursores (hidrocarburos o CO) y usando como catalizadores diversos metales (Fe, Co, Ni, etc.).Caben destacar dos grupos principales de trabajo:
1993. MWNT por c-CVD. Prácticamente de forma simultanea el grupo de Moriboru Endo, de del Universidad Shinshu, y el grupo de Harry Kroto, de la Universidad de Sussex, indicaron que los CNT podían obtenerse también por descomposición catalizada de hidrocarburos (c-CVD) de igual forma que se obtenían las VGCF.
la aplicabilidad de las estructuras...
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