Nanotubos de carbono

Nanotubos de carbono






Índice:
Introducción……………………………………………...…………………………….3
Clasificación de los nanotubos de carbono………..………………………………4
Según el número de capas……………………..……………………………..4
Según sus índices de Hamada………..……………………………………...5
Síntesis…………………………………………..……….……………………………..6
Descarga de arco……………………………………………...………………..6Ablación por laser…………………………………………..…………………7
Crecimiento por deposición en fase vapor………………..……………….8
Purificación…………………………………………………………………………...10
Propiedades…………………………………………………………………………..10
Estructura electrónica y atómica…………………………………………...10
Propiedades eléctricas………………….……………………………………10
Propiedades mecánicas……………………………………………………...11
Propiedades térmicas………………………………………………………..11Propiedades elásticas…………….………………………………………….11
Aplicaciones…………………………………………………………………………..12
Aplicaciones electrónicas…………………………...………………………13
Aplicaciones en el campo de la energía…….………..……………………14
Aplicaciones en materiales………………………………………………….16
Aplicaciones en sensores……………………………………………………16
Aplicaciones químicas………………………………………………………18
Aplicaciones en medicina…………………………………..………………19Bibliografía…………………………………….………………………..……………21
Introducción:
En el año 1991, el físico japonés Sumio Iijima, del laboratorio de investigaciones fundamentales NEC en Tsukuba (Japón) observó, usando un microscopio electrónico, la existencia de unas moléculas tubulares en el hollín formado a partir de una descarga de arco usando grafito. Investigaciones posteriores determinaron que esos tubos eranmacromoléculas formadas por átomos de carbono puro.
En química, se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del orden del nanómetro. 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 eldiamante, el grafito o los fullerenos. Su estructura puede considerarse procedente de una lámina de grafito 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.




Clasificación de los nanotubos de carbono:
Según el número de capas:
Nanotubos de capaúnica: nanotubos que se pueden describir como una capa bidimensional de grafito enrollada formando un cilindro de décimas micrones de longitud y radio del orden de los nanómetros. Estos nanotubos se denominan nanotubos monocapa, o SWNTs (Single-Walled Nanotubes). Se conocen derivados en los que el tubo está cerrado por media esfera de fullereno, y otros que no están cerrados. Actualmente ya es posiblesintetizar SWNTs y hacerlos crecer en una determinada localización y dirección, con una longitud de varios milímetros y con una pureza q roza el 100%.


Nanotubos de capa múltiple: nanotubos cuya estructura 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 laperiferia. Se denominan MWNTs (Multi-walled Nanotubes). Dentro de los nanotubos multicapa destaca el nanotubo bicapa o DWNTs (Double-wall Nanotube).

Según los índices de Hamada (n, m):
Para describir las características fundamentales de la estructura de los nanotubos de carbono, se definen dos vectores que determinan la celda unitaria, Ch y T. Donde Ch es el vector que define lacircunferencia del nanotubo:
Ch = na1 + ma2
donde a1 y a2 son los vectores de la base del grafeno y n y m son números enteros que determinan el ángulo quiral θ.
θ=tan[(3)n/(2n + n )]

Nanotubos zigzag: son los que presentan un (m = 0) y poseen una helicidad de ø =30 ˚.
Nanotubos Armchair: los nanotubos tendrán esta denominación si (n=m) y si además poseen una helicidad de ø = 0 ˚.
Nanotubos...