Los nanotubos de carbono (CNT) pueden sintetizarse mediante diversos métodos, como la evaporación por láser, la deposición química en fase vapor (CVD) y la deposición química en fase vapor potenciada por plasma (PECVD). El método de evaporación por láser implica el uso de un láser de alta potencia para vaporizar un blanco de carbono, normalmente mezclado con un catalizador, en un horno a alta temperatura. A continuación, el carbono vaporizado se condensa para formar nanotubos. Este método es conocido por producir nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT) de alta calidad con propiedades controlables.
Síntesis por evaporación láser:
En el método de evaporación por láser, se utiliza un láser pulsado, como un láser CO2 o Nd:YAG, para calentar un blanco de grafito que contiene una pequeña cantidad de catalizador metálico (por ejemplo, hierro, cobalto o níquel) en un horno de cuarzo a temperaturas de alrededor de 1200°C a 1400°C. La intensa energía del láser vaporiza el grafito y las partículas de catalizador, que luego se recombinan y condensan en las regiones más frías del horno para formar nanotubos de carbono. Este método permite producir SWCNT de gran pureza con diámetros y longitudes relativamente uniformes, lo que los hace aptos para diversas aplicaciones.Propiedades de los nanotubos de carbono:
- Los nanotubos de carbono presentan propiedades excepcionales debido a su estructura única. Están compuestos por láminas de grafeno enrolladas, lo que les confiere una extraordinaria resistencia mecánica, conductividad eléctrica y conductividad térmica. Los CNT son más resistentes que el acero y más ligeros que el aluminio, con conductividades eléctricas que pueden rivalizar con el cobre. Su conductividad térmica también es muy alta, comparable a la del diamante. Estas propiedades hacen que los CNT sean ideales para una amplia gama de aplicaciones.Aplicaciones de los nanotubos de carbono:
- Materiales estructurales: Debido a su gran resistencia y ligereza, los CNT se utilizan en materiales compuestos para mejorar las propiedades mecánicas de los materiales utilizados en la industria aeroespacial, la automoción y el equipamiento deportivo.
- Electrónica: Los CNT pueden utilizarse como semiconductores en dispositivos electrónicos, incluidos los transistores, gracias a su banda prohibida controlable y a su elevada movilidad de portadores.
- Almacenamiento de energía: Los CNT se utilizan en baterías y supercondensadores para mejorar la capacidad de almacenamiento de energía y las velocidades de carga y descarga.
- Aplicaciones biomédicas: Los CNT pueden funcionalizarse para su uso en la administración de fármacos, la ingeniería de tejidos y los biosensores.
Emisión de campo: Los CNT se utilizan en pantallas de emisión de campo (FED) y fuentes de electrones debido a sus excelentes propiedades de emisión de campo.
Conclusiones:
