Nnotubos De Carbono
Páginas: 12 (2757 palabras)
Publicado: 10 de diciembre de 2012
Estructura y Síntesis de Nanotubos de Carbono. Alcca Quispe Fernando.
Derechos reservados conforme a Ley
CAPITULO 5
PROPIEDADES Y APLICACIONES DE LOS NANOTUBOS
En general las propiedades de los nanotubos dependen principalmente de
los siguientes factores: el número de capas concéntricas que posee, la manera
en que es enrollado y del diámetro del nanotubo.
5.1. PropiedadesElectrónicas:
•
Transportan bien la corriente eléctrica.
•
Pueden actuar con característica metálica, semiconductora o también
superconductora.
•
Para que un nanotubo sea metálico debe de cumplirse que la
diferencia (n – m = 3i) debe ser múltiplo de 3, en caso contrario será
semiconductor [6].
FIGURA 5.1: En la presente diagrama se muestra el carácter electrónico de
cada tipo denanotubo de carbono la cual fue tomada de la referencia [6]
Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM
Estructura y Síntesis de Nanotubos de Carbono. Alcca Quispe Fernando.
Derechos reservados conforme a Ley
5.2. Propiedades Mecánicas:
•
Uno de los materiales mas “duros”conocidos (Similar a los diamantes)•
Presenta una altísima “resistencia mecánica”.
•
Presenta una altísima flexibilidad.
5.3. Propiedades Elásticas: [6]
•
Por su geometría, podría esperarse que los nanotubos sean
extremadamente duros en la dirección del eje, pero por el contrario son
flexibles a deformaciones perpendiculares al eje.
•
La curvatura causa aumento de la energía: los nanotubos son menos
establesque el grafito, y cuanto menor es el diámetro menor es la
estabilidad.
•
Para grandes deformaciones radiales, los nanotubos pueden ser
inestables (colapso). Esto ocurre principalmente para nanotubos de
gran diámetro.
•
Las características mecánicas de los nanotubos son superiores a las
fibras de carbono; resistencia a deformaciones parciales, flexibilidad,
etc. Las cuales lashacen idóneas para muchas aplicaciones posibles.
5.4. Propiedades Térmicas:
•
Presenta altísima conductibilidad térmica en la dirección del eje del
nanotubo
Elaboración y diseño en formato PDF por la Oficina General del Sistema de Bibliotecas y Biblioteca Central de la UNMSM
Estructura y Síntesis de Nanotubos de Carbono. Alcca Quispe Fernando.
Derechos reservados conforme a Ley5.5. Tabla de Propiedades Comparativas de un SWNT [6]
Propiedad
Nanotubos de pared
única (SWNT)
Por comparación
Tamaño
0.6 a 1.8 nanómetros de
diámetro
La litografía de haz
electrónico puede crear
líneas de 50 nm de
ancho.
Densidad
1.33 a 1.40 g/cm3
El aluminio tiene una
densidad de 2.7 g/cm3
Resistencia a la tracción
45 mil millones de
Las aleaciones de acerode alta resistencia se
rompen a alrededor de 2
mil millones de pascales.
pascales
Elasticidad
Pueden doblarse a
grandes ángulos y
vuelven a su estado
original sin daño.
Los metales y las fibras
de carbón se fracturan
ante similares esfuerzos.
Capacidad de transporte Estimada en mil millones Los alambres de cobre
de corriente
de amperes por
se funden a un millón decentímetro cuadrado
amperes por centímetro
cuadrado
aproximadamente.
Emisión de campo
Pueden activar fósforos
con 1 a 3 voltios si los
electrodos están
espaciados una micra
Las puntas de molibdeno
requieren campos de 50
a 100 voltios/m y tienen
tiempos de vida muy
limitados.
Transmisión de Calor
Se predice que es tan
alta como 6,000 vatios
por metro por kelvin, a
temperaturaambiente.
El diamante casi puro
transmite 3,320 W/mK
Estabilidad térmica
Estable aún a 2,800
grados Celsius en el
vacío, y 750 °C en aire.
Los alambres metálicos
en microchips funden
entre 600 y 1000°C.
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Estructura y Síntesis de Nanotubos de Carbono. Alcca...
Derechos reservados conforme a Ley
CAPITULO 5
PROPIEDADES Y APLICACIONES DE LOS NANOTUBOS
En general las propiedades de los nanotubos dependen principalmente de
los siguientes factores: el número de capas concéntricas que posee, la manera
en que es enrollado y del diámetro del nanotubo.
5.1. PropiedadesElectrónicas:
•
Transportan bien la corriente eléctrica.
•
Pueden actuar con característica metálica, semiconductora o también
superconductora.
•
Para que un nanotubo sea metálico debe de cumplirse que la
diferencia (n – m = 3i) debe ser múltiplo de 3, en caso contrario será
semiconductor [6].
FIGURA 5.1: En la presente diagrama se muestra el carácter electrónico de
cada tipo denanotubo de carbono la cual fue tomada de la referencia [6]
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Estructura y Síntesis de Nanotubos de Carbono. Alcca Quispe Fernando.
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5.2. Propiedades Mecánicas:
•
Uno de los materiales mas “duros”conocidos (Similar a los diamantes)•
Presenta una altísima “resistencia mecánica”.
•
Presenta una altísima flexibilidad.
5.3. Propiedades Elásticas: [6]
•
Por su geometría, podría esperarse que los nanotubos sean
extremadamente duros en la dirección del eje, pero por el contrario son
flexibles a deformaciones perpendiculares al eje.
•
La curvatura causa aumento de la energía: los nanotubos son menos
establesque el grafito, y cuanto menor es el diámetro menor es la
estabilidad.
•
Para grandes deformaciones radiales, los nanotubos pueden ser
inestables (colapso). Esto ocurre principalmente para nanotubos de
gran diámetro.
•
Las características mecánicas de los nanotubos son superiores a las
fibras de carbono; resistencia a deformaciones parciales, flexibilidad,
etc. Las cuales lashacen idóneas para muchas aplicaciones posibles.
5.4. Propiedades Térmicas:
•
Presenta altísima conductibilidad térmica en la dirección del eje del
nanotubo
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Estructura y Síntesis de Nanotubos de Carbono. Alcca Quispe Fernando.
Derechos reservados conforme a Ley5.5. Tabla de Propiedades Comparativas de un SWNT [6]
Propiedad
Nanotubos de pared
única (SWNT)
Por comparación
Tamaño
0.6 a 1.8 nanómetros de
diámetro
La litografía de haz
electrónico puede crear
líneas de 50 nm de
ancho.
Densidad
1.33 a 1.40 g/cm3
El aluminio tiene una
densidad de 2.7 g/cm3
Resistencia a la tracción
45 mil millones de
Las aleaciones de acerode alta resistencia se
rompen a alrededor de 2
mil millones de pascales.
pascales
Elasticidad
Pueden doblarse a
grandes ángulos y
vuelven a su estado
original sin daño.
Los metales y las fibras
de carbón se fracturan
ante similares esfuerzos.
Capacidad de transporte Estimada en mil millones Los alambres de cobre
de corriente
de amperes por
se funden a un millón decentímetro cuadrado
amperes por centímetro
cuadrado
aproximadamente.
Emisión de campo
Pueden activar fósforos
con 1 a 3 voltios si los
electrodos están
espaciados una micra
Las puntas de molibdeno
requieren campos de 50
a 100 voltios/m y tienen
tiempos de vida muy
limitados.
Transmisión de Calor
Se predice que es tan
alta como 6,000 vatios
por metro por kelvin, a
temperaturaambiente.
El diamante casi puro
transmite 3,320 W/mK
Estabilidad térmica
Estable aún a 2,800
grados Celsius en el
vacío, y 750 °C en aire.
Los alambres metálicos
en microchips funden
entre 600 y 1000°C.
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