nanotubos de carbono
Páginas: 9 (2245 palabras)
Publicado: 21 de enero de 2014
Resumen— en la actualidad la necesidad de cada vez fabricar dispositivos más pequeños nos da como prioridad desarrollar más investigaciones sobre nuevas tecnologías o realizar mejoras en tecnologías ya pasadas, en el presente paper se habla sobre los nanotubos de carbono, composición, y obtención, explicaremos sus propiedades electrónicas y usos en la ingeniería.
Índice de Términos—Carbono, ingeniería, nanotecnología, nanotubos de carbono
[1] INTRODUCCIÓN
La nanotecnología ha atraído mucho interés en la comunidad científica, y sobre todo en las últimas décadas se han hecho grandes esfuerzos para lograr el control a un nivel atómico y molecular en los procesos industriales. Con la aparición de los nanomateriales, y su función, las nuevas técnicas de tecnología decaracterización se han diseñado e implementado.
Uno de los frutos de este interés en el ámbito de las pequeñas dimensiones fue la obtención de nanotubos de carbono (NC) primero sintetizado en 1991 por Iijima [1], utilizando el proceso de plasma de grafito pirolítico en atmósfera controlada de helio. A pesar de la contemporaneidad de este descubrimiento, es 1889, se ha informado de una patente de EE.UU.que los filamentos de carbono pueden formar a partir de hidrocarburos, crisoles de metal con alto temperaturas [2].
Las numerosas aplicaciones, reales o potenciales, de los nanotubos de carbono y
la necesidad de controlar la morfología adecuada para su uso, dan rumbo a la investigación del multidisciplinario conocimiento en el área de trabajo involucrando factores que definen el éxito de susaplicaciones, como el procesamiento y la calidad de síntesis de los NC.
El presente paper tiene como objetivo mostrar las principales características de los nanotubos de carbono, los métodos de síntesis, purificación y aislamiento, la caracterización, la manipulación y algunas de las nuevas aplicaciones de estos materiales en la ingeniería.
[2] nanotubos de carbono
A. ¿Formación y clases?
Losnanotubos de carbono se forman de arreglos de pequeños cilindros hexagonales de carbono. Por lo general tienen una amplia gama de diferentes magnitudes (variación de diámetro y tamaños que van desde anstromgs hasta decenas de nanómetros) [4]. Desde el punto de vista estructural los nanotubos de carbono pueden ser de pared simple (NTCPS), y los nanotubos de pared múltiple (NTCPM), los nanotubosde carbono de pared simple puede ser considerado como una sola hoja de grafito enrollada sobre sí misma para formar un tubo cilíndrico (figura 1), los NTCPM dependen del diámetro y el ángulo de helicidad [7], están compuestos de una serie de nanotubo concéntricos que están separados radialmente por aproximadamente 0.34 nm, poseen un diámetro externo de 10 a 50 nm. (figura 2), Lijima los describiócomo pequeños tubos con una estructura una forma parecida a la de una aguja. [10], [15]. Dependiendo de los valores pares de (n,m) podemos tener tres tipos de nanotubos de carbono: armchair (n = m), zig-zag (n, m = 0), quirales (n ≠ m ≠ 0) (figura 3) [10].
Figura 1. Nanotubos de carbono de pared simple.
Figura 2. Nanotubos de carbono de pared múltiple.
Figura 3. NTCPM: (a)armchair, (b) zig-zag, (c) quiral [17].
[3] obtención
Una parte desafiante de muchos experimentos es el crecimiento de los nanotubos de carbono. En la actualidad no hay ninguna posibilidad de controlar la estructura de los nanotubos y todos los métodos de fabricación dieron como resultado mezclas de nanotubos con diferentes longitudes y diámetros, helicidades. [30]
A.1.a) Sustrato o síntesisSe realiza mediante un proceso de dos etapas: en la primera se preparan los catalizadores y en la segunda se crecen los nanotubos, los catalizadores son preparados generalmente dispersando nanopartículas de 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 de...
Resumen— en la actualidad la necesidad de cada vez fabricar dispositivos más pequeños nos da como prioridad desarrollar más investigaciones sobre nuevas tecnologías o realizar mejoras en tecnologías ya pasadas, en el presente paper se habla sobre los nanotubos de carbono, composición, y obtención, explicaremos sus propiedades electrónicas y usos en la ingeniería.
Índice de Términos—Carbono, ingeniería, nanotecnología, nanotubos de carbono
[1] INTRODUCCIÓN
La nanotecnología ha atraído mucho interés en la comunidad científica, y sobre todo en las últimas décadas se han hecho grandes esfuerzos para lograr el control a un nivel atómico y molecular en los procesos industriales. Con la aparición de los nanomateriales, y su función, las nuevas técnicas de tecnología decaracterización se han diseñado e implementado.
Uno de los frutos de este interés en el ámbito de las pequeñas dimensiones fue la obtención de nanotubos de carbono (NC) primero sintetizado en 1991 por Iijima [1], utilizando el proceso de plasma de grafito pirolítico en atmósfera controlada de helio. A pesar de la contemporaneidad de este descubrimiento, es 1889, se ha informado de una patente de EE.UU.que los filamentos de carbono pueden formar a partir de hidrocarburos, crisoles de metal con alto temperaturas [2].
Las numerosas aplicaciones, reales o potenciales, de los nanotubos de carbono y
la necesidad de controlar la morfología adecuada para su uso, dan rumbo a la investigación del multidisciplinario conocimiento en el área de trabajo involucrando factores que definen el éxito de susaplicaciones, como el procesamiento y la calidad de síntesis de los NC.
El presente paper tiene como objetivo mostrar las principales características de los nanotubos de carbono, los métodos de síntesis, purificación y aislamiento, la caracterización, la manipulación y algunas de las nuevas aplicaciones de estos materiales en la ingeniería.
[2] nanotubos de carbono
A. ¿Formación y clases?
Losnanotubos de carbono se forman de arreglos de pequeños cilindros hexagonales de carbono. Por lo general tienen una amplia gama de diferentes magnitudes (variación de diámetro y tamaños que van desde anstromgs hasta decenas de nanómetros) [4]. Desde el punto de vista estructural los nanotubos de carbono pueden ser de pared simple (NTCPS), y los nanotubos de pared múltiple (NTCPM), los nanotubosde carbono de pared simple puede ser considerado como una sola hoja de grafito enrollada sobre sí misma para formar un tubo cilíndrico (figura 1), los NTCPM dependen del diámetro y el ángulo de helicidad [7], están compuestos de una serie de nanotubo concéntricos que están separados radialmente por aproximadamente 0.34 nm, poseen un diámetro externo de 10 a 50 nm. (figura 2), Lijima los describiócomo pequeños tubos con una estructura una forma parecida a la de una aguja. [10], [15]. Dependiendo de los valores pares de (n,m) podemos tener tres tipos de nanotubos de carbono: armchair (n = m), zig-zag (n, m = 0), quirales (n ≠ m ≠ 0) (figura 3) [10].
Figura 1. Nanotubos de carbono de pared simple.
Figura 2. Nanotubos de carbono de pared múltiple.
Figura 3. NTCPM: (a)armchair, (b) zig-zag, (c) quiral [17].
[3] obtención
Una parte desafiante de muchos experimentos es el crecimiento de los nanotubos de carbono. En la actualidad no hay ninguna posibilidad de controlar la estructura de los nanotubos y todos los métodos de fabricación dieron como resultado mezclas de nanotubos con diferentes longitudes y diámetros, helicidades. [30]
A.1.a) Sustrato o síntesisSe realiza mediante un proceso de dos etapas: en la primera se preparan los catalizadores y en la segunda se crecen los nanotubos, los catalizadores son preparados generalmente dispersando nanopartículas de 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 de...
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