Materiales


Introducción
En la presente comunicación se describen los materiales que son cada vez más comunes y se describen por sus propiedades los materiales del futuro. En este trabajo hablaremos de los materiales que son usados para el desarrollo de los últimos automóviles y de lo importante que son para la Industria automotriz. El futuro de la industria Automotriz se encuentran los automóvilespropulsados por motores eléctricos, motores híbridos y generadores inerciales. Entre las necesidades de los autos híbridos y eléctricos destaca la necesidad de usar baterías de gran capacidad recargables, con una vida larga y de bajo impacto al ambiente y por otra parte necesitan hacer los armazones, chasis y carcazas más resistentes y a la vez más ligeras. Para dar solución a la problemática de lasbaterías y de los autos pesados, se proponen los siguientes materiales. En cuanto a las baterías la solución se encuentra en el Litio y el Níquel ya que las baterías elaboradas con estos materiales entregan una gran capacidad y son recargables. Los arreglos cristalinos de carbono parecen ser la solución que nos ofrece dureza, flexibilidad, son ligeros, con buenas propiedades metálicas y electicas.Resumen
Uno de los nanomateriales más importantes que se encuentran bajo investigación son los nanotubos de carbono CNTs (Carbon Nanotubes). Éstos se hacen cada vez más populares en la industria porque evidencian propiedades químicas, mecánicas, eléctricas, térmicas y ópticas excepcionales.
El grafeno, una alotropía del carbono, es un logro de los avances de la nanotecnología. Siendo unananoestructura, este componente estructural del grafito posee propiedades que lo han convertido en un potencial sustituto del silicio en el diseño y fabricación de circuitos integrados.
En la actualidad, las sales de níquel y la solución para el proceso de electrólisis son obtenidos a partir de carbonato básico de níquel purificado, el cual requiere un proceso de oxihidrólisis.
Batería Li-Ion,es un dispositivo diseñado para almacenamiento de energía eléctrica que emplea como electrolito, una sal de litio que procura los iones necesarios para la reacción electroquímica reversible que tiene lugar entre el cátodo y el ánodo.
Objetivo
Exponer los materiales que se usan actualmente de manera experimental que ya están causando un impacto en la industria de los automóviles y que sin dudason el futuro de los materiales empleados en los automóviles.
Nanotubos de carbono
Estructuralmente, los CNTs son como una lámina de grafeno enrollada sobre sí misma, dando lugar a un cilindro (Nanotubo de carbono monocapa SWCNT, “Single Walled Carbon Nanotubes”) o como varios cilindros concéntricos (Nanotubos de carbono de capa múltiple MWCNT, “Multi Walled Carbon Nanotubes”). Cada nanotubo estáformado por anillos hexagonales de carbono que se repiten, permitiendo que cada átomo tenga un enlace con otros tres átomos vecinos. Estos enlaces son muy fuertes debido a que son covalentes, porhibridaciones sp.
Los nanotubos se caracterizan por su diámetro, longitud y quiralidad siendo esta última determinante en las propiedades. La quiralidad hace referencia a la forma en la que se da el“enrollamiento” del nanotubo y se determina geométricamente por un vector quiral OA con los parámetros (n,m) según a y a , o un ángulo quiral θ. De acuerdo con la quiralidad los nanotubos se clasifican en “armchair”, “zigzag” o quiral; cuando n=m ó θ=30° es un nanotubo armchair, cuando m=0 ó θ=0° es un nanotubo zigzag, cualquier otra forma es un nanotubo quiral.
Sin embargo, la realización de pruebasexperimentales y los análisis teóricos cuánticos y moleculares de los nanotubos de carbono, requieren un alto costo económico y computacional, respectivamente. Entonces, es necesario desarrollar otras formas de análisis para identificar las propiedades y comportamiento de los nanotubos de carbono, que permitan obtener resultados de forma rápida y con un bajo costo computacional, Maiti (2008)....