Los nanotubos de carbono (CNT) pueden producirse en masa. Sin embargo, conseguir una calidad y homogeneidad constantes a gran escala sigue siendo un reto.
El principal método para producir CNT a escala industrial es la deposición química en fase vapor (CVD). En particular, el CVD mejorado por plasma (PECVD) es el método preferido por su eficacia y escalabilidad.
5 claves para la producción masiva de nanotubos de carbono
1. 1. Técnicas de producción
El proceso de CVD implica la descomposición de gases que contienen carbono a altas temperaturas. Esto suele ocurrir sobre un catalizador para formar CNT.
Este método permite controlar las propiedades de los CNT, como el diámetro, la longitud y la quiralidad. Esto se consigue ajustando parámetros como la temperatura, la presión, los caudales de gas y la naturaleza del catalizador.
La escalabilidad del CVD queda demostrada por su uso en numerosas aplicaciones industriales. Prueba de ello es el importante tamaño del mercado de los CNT, que se valoró en 38 540 millones de dólares en 2022 y se prevé que alcance los 105 000 millones de dólares en 2030.
2. Retos de la producción en masa
A pesar de la escalabilidad del proceso CVD, persisten varios retos en la producción masiva de CNT.
Entre ellos se encuentra lograr una calidad uniforme del producto en grandes superficies. También implica mantener la estabilidad y fiabilidad de los CNT y minimizar los costes de energía y material.
La industria no sólo se centra en producir grandes cantidades, sino también en garantizar que los CNT sean homogéneos y de calidad constante. Esto es crucial para su uso eficaz en diversas aplicaciones.
3. Industrialización y expansión del mercado
La industrialización de la producción de CNT implica optimizar los procesos para que sean eficientes desde el punto de vista energético y rentables. También aborda los problemas de los cuellos de botella en la transferencia y manipulación de los nanomateriales.
La expansión del mercado de los CNT, impulsada por sus superiores propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas, subraya la necesidad de mejorar continuamente las técnicas de producción. Todo ello para satisfacer la creciente demanda en sectores como la electrónica, el aeroespacial y la automoción.
4. Investigación y desarrollo continuos
La industria sigue afrontando retos para garantizar la calidad, homogeneidad y rentabilidad del proceso de producción.
La investigación y el desarrollo en curso en este campo pretenden superar estos retos. Esto facilitará una adopción más amplia de los CNT en diversas aplicaciones de alto valor.
5. Proyecciones de mercado
El tamaño del mercado de los CNT se valoró en 38.540 millones de dólares en 2022. Se prevé que alcance los 105.000 millones de dólares en 2030.
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