Nanotubos de carbono

Los nanotubos consisten en unas estructuras tubulares, las cuales pueden ser de diversos materiales, los nanotubos mas generalizados son los de carbono, aunque pueden ser  de silicio, nitruro de boro…

Los nanotubos del carbono, son una forma alotrópica del carbono (alotropía es la propiedad que poseen determinados elementos químicos de presentarse bajo estructuras moleculares diferentes).

La estructura de los nanotubos de carbono sería algo así como una lámina de grafito enrollada sobre sí misma, dependiendo de cómo esta enrollada dicha lámina, los nanotubos tendrán diferente diámetro así como una diferente estructura interna.

Los nanotubos pueden ser monocapa o de pared simple y también pueden ser multicapa, formados por una serie de nanotubos concéntricos, siendo de menor diámetro el interior e ir aumentando de diámetro progresivamente conforme vamos saliendo de la capa interior a las capas exteriores.

Existen nanotubos en los que el tubo está cerrado por media esfera de fulereno (forma molecular estable del carbono, que también se presenta con el grafito y el diamante), así como también existen nanotubos de carbono abiertos.

Actualmente se está estudiando el fureleno, por su interés químico y sus aplicaciones tecnológicas, gracias al cual se supone que se podría llegar a construir un ascensor espacial.

Los nanotubos suelen tener un diámetro de un par de nanómetros y su longitud puede llegar a los 105nanómetros, por esta característica se les denomina unidimensionales.

Electrónicamente los nanotubos considerando las regla cuánticas de la conductividad eléctrica seria un estupendo semiconductor e incluso un superconductor.

Los nanotubos superconductores, podríamos usarlos para estudiar los efecto cuánticos y utilizarlos en aplicaciones de la informática cuántica (la informática cuántica consiste en ordenadores con tres estados en lugar de los habituales unos y ceros, habría un tercer estado).

Los nanotubos superconductores pueden llegar a ser 1.000 millones de veces más conductores que el hilo de cobre.

El nanotubo también posee unas sorprendentes cualidades mecánicas, llegando a poder convertirse en la fibra más resistente que puede fabricarse hoy día.

También sus propiedades térmicas son extraordinarias siendo estables a elevadas temperaturas, algo muy interesante para la fabricación de chips (circuitos integrados).

También las propiedades térmicas de los nanotubos podrían ser interesantes para el almacenaje de hidrógeno facilitando el desarrollo de las pilas de combustible.

Existen tres formas de obtener nanotubos que son los siguientes:

La ablación laser que obtiene nanotubos de una alta calidad, pero a su vez en poca cantidad.

Por descarga de arco voltaico, que como en la ablación se obtiene una gran pureza, pero también poca cantidad.

Para obtener buena calidad y gran cantidad de nanotubos es necesario utilizar el sistema CVD (deposición química de vapor).

Actualmente los nanotubos se utilizan en aplicaciones electroquímicas para la fabricación de supercondensadores, almacenamiento de hidrógeno y fabricación de células solares.

Las aplicaciones más interesantes de los nanotubos de carbono están en el campo de la electrónica, donde estos pueden ocupar el lugar de los semiconductores a escala molecular cuando los semiconductores dejen de funcionar.

También a causa de la flexibilidad y el poco peso de los nanotubos podrían ser de gran utilidad en la medicina como soportes para huesos fracturados o debilitados.

También en la fabricación de huesos artificiales, los nanotubos tienen menos problemas de rechazo, además de su excepcional dureza.

Con los nanotubos es posible la obtención del grafeno.

Este post está basado en la Wikipedia en su post “Nanotubo”, donde podréis ampliar el tema si es de vuestro interés.

 

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