Nanotubos de carbono

Nanotubos de carbono y grafeno, propiedades y aplicaciones en el campo de la electrónica




















Introducción
El carbono es el elemento quimico mas estudiado. Resulta fundamental en biologia y medicina, pero tambien en la produccion de energia y la conservacion del medio. A traves de sus compuestos, forma parte de numerosos materiales de gran importancia en nuestra vida cotidiana.La sintesis del carbono en las estrellas constituye una etapa basica del ciclo por el cual se forman muchos otros atomos. Durante largo tiempo se considero que el carbono puro, a temperatura y presion ambientes, existia en forma de dos tipos de materiales: el grafito, que utilizamos en las minas de los lapices, constituido por laminas apiladas faciles de separar, y el diamante, de estructuracubica cristalina. Se sabe que el grafito es ligeramente mas estable queel diamante. No es frecuente que existan materiales con caracteristicas muy distintas formados
por el mismo elemento quimico. Resulta por ello bastante sorprendente que la investigación cientifica durante el ultimo tercio del siglo XX y los anos que llevamos del XXI haya descubierto aun mas formas de carbono en la naturaleza.

Alfinalizar la II Guerra Mundial, en distintos laboratorios competían por diseñar un dispositivo que sustituyera a las costosas, enormes y frágiles válvulas de vacío, esas cosas parecidas a bombillas que aparecen en las viejas películas de ciencia ficción. Desde entonces el avance por un desarrollo en el control de la corriente ha significado una de las metas para los ingenieros en el tema; laconstrucción de dispositivos electrónicos más pequeños, rápidos y que consuman menos potencia es la meta. Con base en todo lo que se busca en la ingeniería los nanotubos parecen ser la solución presente y futura para tratar de crear dispositivos cada vez mejores, sin embargo, su estudio está relativamente comenzando a desarrollarse, fue hasta el año 1952 L.V Radushkevich y V. M. Lukyanovich, publicaronlas primeras imágenes claras de 50 tubos de carbono de diámetro nanométrico en el diario oficial de química física en la Unión Soviética. Su estudio exhaustivo dió inicio en la década de los 70s, se empieza a estudiar la generación de filamentos de carbono por procesos catalíticos, en esa misma década se
estudiaron los compuestos intercalares de grafito. Constan de laminas muy finas de grafito,que pueden ser superconductoras, entre capas de otros materiales. Tambien en los setenta se estudiaron de forma intensiva polimeros como el poliacetileno, que puede considerarse una cadena muy larga de atomos de carbono, con algunos enlaces saturados con hidrogeno.

Su descubrimiento oficial fue sino hasta el año 1991, cuando Sumo Iijima caracterizó por microscopía de alta resolución una nuevaforma alotrópica de carbono, misma forma que tienen el diamante, grafito o los fullerenos; la cual la llamó nanotubos de carbono. Gracias a los estudios de Iijimaa y después los descubrimientos independientes hechos por Bethune de IBM y el mismo Iijima de NEC; en nanotubos de carbono de pared simple y métodos específicamente para la producción de estos provocó que estudios de nanotubos de carbono seaceleraron enormemente y se creara la revolución investigativa asociada con nanotubos. En la década de los 90s, su estudio era meramente académico. En los primeros años del presente siglo se empezó a estudiar e investigar los nanotubos de carbono para uso industrial, además, a principios del presente siglo, se demostro que podían aislarse y manipularse laminas de grafito con un espesor de un soloatomo: el grafeno. Luego se da un desarrollo en aplicaciones industriales e integradas a productos, esto aún sigue con una gran proyección.







































¿Qué son los nanotubos?
Se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del orden del
nanómetro (nm). Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio o nitruro de boro,
pero generalmente el...