Cnt: Material Del Futuro

La fibra de carbono es un material compuesto por una matriz (resinas termoestables, poliéster y polivinil éster ) y las propias fibras de carbono que lo refuerzan, constituidas principalmente por carbono.Presenta propiedades mecánicas similares al acero (aunque menor dureza), alta resistencia a agentes externos de tipo químico o corrosivo, baja densidad, resistencia a grandes variaciones detemperatura manteniendo su forma, capacidad de aislamiento térmico… Su problema es el alto precio debido a su elevado coste de producción ya que se realiza a alta temperatura (1000-3000ºC) en un horno autoclave en atmósfera controlada (hidrógeno, argón, nitrógeno,…) durante un largo periodo que depende del tipo de fibra que quiera obtenerse. Tiene numerosas aplicaciones en la industria aeronáutica,del automóvil, náutica, … así como en bicicletas, cañas de pescar, patines, ordenadores portátiles, trípodes de cámaras fotográficas,… Cada filamento de carbono es la unión de muchas miles de fibras de carbono, que son finos tubos con un diámetro de 5–8 micras (en la imagen pueden verse algunas ) y consisten mayoritariamente en carbono (90-99% del contenido total).
Con una estructura atómicasimilar a la del grafito aunque con una diferencia: consiste en láminas de átomos de carbono intercruzadas y dispuestas en un patrón regular hexagonal mientras que en el grafito (mina de los lápices) además las hojas se sitúan paralelamente unas a otras de manera regular, siendo los enlaces químicos débiles, lo que le da al grafito su blandura y brillo característicos, siendo la fibra de carbono unmaterial amorfo cuyas láminas de átomos de carbono están azarosamente juntas. Esto integra a las hojas, previniendo su corrimiento entre capas e incrementando su resistencia.

Los nanotubos de carbono (CNT) fueron descubiertos por Sumio Iijima en 1990. Son una forma alotrópica del carbono (como puede ser el diamante) y consisten en estructuras tubulares con un diámetro en torno al nanómetro,pudiendo asemejarse a láminas finísimas de grafito (el material de una mina de lápiz) enrolladas sobre sí misma. Existen varios métodos de fabricación, siendo los más conocidos e implantados las técnicas de Ablación láser, Descarga de Arco eléctrico y por último la más extendida CVD (Chemical Vapour Deposition) por ser la única escalable industrialmente de entre las que genera CNTde  alta calidad.Los nanotubos de carbono pueden presentarse de varias formas: simples (SWCNT) y multi-estratificados (MWCNT). Según sea el enrollamiento y el proceso de producción de la lámina original podemos encontrarnos con MWCNT  (multitud de tubos concéntricos) o con SWCNT (un solo tubo), cada uno con unas propiedades y geometría propias. La utilización de éstos por numerosos grupos que realizan investigaciónbásica y aplicada en universidades, centros de investigación y empresas, muchas de ellas multinacionales muestra el gran interés alcanzado actualmente por este tipo de partículas. El motivo es que presentan unas propiedades únicas, como puede ser  el módulo de elasticidad, la resistencia a tracción/compresión, propiedades eléctricas (pueden ir desde el semiconductor al superconductor) ytérmicas,… pudiendo jugar un gran papel de refuerzo de otros materiales a los que mejorar sus propiedades.

Estas nanopartículas están bajo estudio en la actualidad, de manera que numerosas investigaciones están intentando sacarle partido a sus extraordinarias propiedades. Desde polímeros reforzados con nanotubos que mejoran sus prestaciones en resistencia mecánica a nano materiales hechos para tratartextiles con grados únicos de fuerza y conductividad, pasando por lubricantes de alto rendimiento que tienen incorporados CNT, memorias de computadoras con geométrica de CNT implementada, nanotransistores y demás aparatos electrónicos de alta densidad o materiales para la nano impresión que sustituirán a la nano litografía en la fabricación de microchips, etc. Incluso se dice que es el primer...