NANOTUBOS DE CARBONO PRUEBA

NANOTUBOS DE CARBONO

QUIÉN LO DESCUBRIÓ
Sumio Lijima (飯島 澄男? Saitama, 2 de mayo de 1939) es un físico japones especialista en materiales avanzados y nanotecnologíamás importante es el descubrimiento de los nanotubos de carbono.

ELEMENTOS QUE LO COMPONEN
En química, se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del orden del nanómetro (nm). Un nanómetro equivale en escala ala billonésima parte de un metro (1 nm = 1x10-9 m). Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio o nitruro de boro, pero generalmente el término se aplica a los nanotubos de carbono o CNTs (Carbon Nanotubes).
Los nanotubos de carbono son una forma alotrópica del carbono, como el diamante, el grafito o los fullerenos. Su estructura puede considerarse procedente de una lámina degrafito enrollada sobre sí misma. Dependiendo del grado de enrollamiento y la manera como se conforma la lámina original, el resultado puede llevar a nanotubos de distinto diámetro y geometría interna. Los nanotubos conformados como si las esquinas de un folio se uniesen por sus extremos formando un canuto, se denominan nanotubos monocapa, o SWNTs (Single-Walled Nanotubes) Existen también nanotubos cuyaestructura se asemeja a la de una serie de tubos concéntricos, incluidos unos dentro de otros a modo de "muñecas matriuska" y lógicamente de grosores crecientes desde el centro a la periferia. Estos últimos son los nanotubos multicapa o MWNTs (Multi-walled Nanotubes).



PROCESO DE FABRICACIÓN
Métodos de producción

Método del sustrato
La síntesis de nanotubos de carbono por esta técnica esesencialmente un proceso de dos etapas, en una primera etapa se preparan los catalizadores y en una segunda etapa se crecen los nanotubos. Los catalizadores son preparados generalmente dispersando nanopartículas de un metal de transición sobre un substrato. Dado que el elemento activo es el metal en estado elemental, es necesario un tratamiento de reducción con hidrógeno para inducir la nucleación departículas catalíticas en el sustrato. En la siguiente etapa (el catalizador ha de estar ya en todo momento en atmósfera controlada libre de aire), se introduce en el sistema la fuente de carbono para producir el crecimiento de los nanotubos. Las temperaturas utilizadas para la síntesis de nanotubos por CVD se hallan generalmente comprendidas entre 650 y 900ºC. Suele emplearse un reactor tubular,introducido en un horno eléctrico, para llevar a cabo ambas etapas, pasando de una a otra mediante los flujos de gases y las temperaturas. Durante la etapa de crecimiento de nanotubos, suele seguir utilizándose hidrógeno como gas portador ya que este inhibe la formación de carbono amorfo.
Cuando se desea producir VGCF engordadas, suele realizarse una tercera etapa de engrosamiento, donde sedisminuye la relación de hidrógeno y se incrementa la temperatura para favorecer el craqueo.
El método del sustrato es versátil y permite obtener los distintos tipos de filamentos con alta selectividad. Sin embargo, las cantidades a producir son muy pequeñas, al ser un proceso discontinuo que requiere de unos tiempos de residencia elevadísimos, por lo que los costes son astronómicos.

Método delCatalizador Flotante.
Este método fue desarrollado en la década de 1980 por los grupos de Endo y Tibbetts para la producción de VGCF. Hoy en día, es una forma válida de la obtención de nanotubos, nanofibras o VGCF, aunque el control de lo que ocurre es bastante más complicado que en el método del sustrato. La idea de este método es producir de forma continua, en un único proceso continuo, losnanofilamentos catalíticos, introduciendo en el reactor sus reactivos. Por lo tanto, todas las etapas descritas en el método del sustrato (preparación del catalizador, generación de nanopartículas de metal elemental, crecimiento de nanofilamentos (y engrosamiento) debe tener lugar en un único reactor.
Como fuente de catalizador suele utilizarse Fe principalmente, y en concreto órgano metálicos de Fe para...