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Nanotubos de carbono: qué son y usos actuales y futuros…

Entender qué son y para qué sirven los Nanotubos de Carbono. Los nanotubos de carbono, un alótropo de carbono, son los materiales más resistentes conocidas hasta la fecha. Son ampliamente utilizados en los dispositivos electrónicos, microscopios e incluso como un método prometedor para la desalinización del agua de mar para consumo humano y potabilización.

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Sobre los Nanotubos de Carbono
Como todos sabemos, el elemento carbono tiene muchas formas estructuralmente diferentes (alótropos). Entre los diferentes alótropos, por ejemplo, el grafito y el diamante; nanotubos de carbono (CNT) son moléculas cilíndricas de carbono que exhiben propiedades características determinadas. En términos más sencillos, los nanotubos de carbono pueden ser considerados como una hoja de grafito, la forma de un cilindro.

Pertenecen a la familia estructural de los compeljamente denominados “fullerenos” o “buckminsterfullerenos”, que existen en forma de tubo hueco, esfera o elipsoide. Vamos a tratar de entender en breve sobre la historia, propiedades físicas y el uso de nanotubos de carbono.

Breve historia de nanotubos de carbono
El descubrimiento real de los nanotubos de carbono fue a finales de 1950, cuando Roger Bacon (Union Carbide) estudió de carbono en condiciones diferentes. Él encontró una extraña estructura de carbono, en forma de tubos huecos que se asemejan a las capas de grafito. En 1985, buckyballs (C60) en el cual los átomos de carbono están dispuestos en forma de un balón de fútbol, fue descubierto. Sin embargo, el crédito para el descubrimiento de los nanotubos de carbono que va a Sumio Iijima de NEC Corporation (Japón), cuando observó la formación de los nanotubos de carbono de varias paredes, mientras realizaba un experimento en la técnica de descarga de arco eléctrico, en 1991.

Propiedades físicas de los nanotubos de carbono
Los nanotubos de carbono se llaman así, ya que sus medidas de diámetro en términos de unos pocos nanómetros. Aunque, la longitud de los nanotubos de carbono pueden ser de varios milímetros, el diámetro es de aproximadamente 10.000 veces menor que un cabello humano. De hecho, nanotubos de carbono tiene la mayor relación entre longitud y diámetro que puede ser tan grande como 1:28,000,000. Las siguientes son las propiedades físicas de los nanotubos de carbono.

* Hay dos tipos de carbono a saber nanotubos, nanotubos de carbono de pared simple (SWNT) y nanotubos de pared doble (DWNT). Como el nombre sugiere, la anterior cuenta con un cilindro de grafeno sola y que, en MWNT, hay más de una cilindros de grafeno.

* Las características únicas de los nanotubos de carbono se debe a la sp2 bonos (cada átomo de carbono unido a tres átomos de la vecina) que une a las moléculas, la estructura de una sola dimensión, forma y tamaño.

* Algunas propiedades únicas de los nanotubos de carbono son de alta resistencia a la tracción, alta conductividad térmica y alta resistencia.

* Los nanotubos de carbono sometidos a la deformación irreversible o deformación plástica cuando se le da tensión a la tracción extremadamente alta. Debido a su estructura hueca, los nanotubos de carbono cambiar su forma (deformación) bajo tensión de compresión.

Los nanotubos de carbono pueden actuar como los metales (mayor conductividad que el cobre) o semiconductores, dependiendo de la disposición de las capas de grafeno. Así, la propiedad eléctrica de los nanotubos de carbono es diferente.

Usos actuales de los nanotubos de carbono
Los nanotubos de carbono juegan un papel importante en la nanotecnología, especialmente en los microscopios electrónicos de barrido, dispositivos nanoelectrónicos, dispositivos mecánicos y dispositivos nano-plana-pantalla. Se encuentran como un material potencial para su uso en un futuro “ascensor espacial” (cable de tierra-espacio) y otras aplicaciones aeroespaciales.

En los últimos tiempos, se están haciendo sugerencias para utilizar los nanotubos de carbono en la fabricación potencialmente fuerte y la bala rebotó en las armaduras. Debido a la alta conductividad térmica, las investigaciones para hacer uso de nanotubos de carbono en las computadoras y los televisores de construcción ya se han destacado. Sin embargo, a pesar de las peculiares propiedades mecánicas y eléctricas de los nanotubos de carbono, la aplicación comercial es bastante raro, que se debe principalmente a el alto costo de producción.

Ya sea que los nanotubos de carbono son tóxicos o no es todavía controvertida, algunos científicos afirman que los nanotubos son tan peligrosos como el amianto. Según ellos, la inhalación de nanotubos de carbono puede causar complicaciones potenciales de salud como problemas respiratorios, e incluso el cáncer. Las investigaciones actuales en curso para determinar los efectos globales de los nanotubos de carbono.

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