Los nanomateriales de carbono, como los nanotubos de carbono (CNT) y el grafeno, son muy codiciados por sus excepcionales propiedades térmicas, eléctricas y mecánicas.
Estos materiales se están abriendo camino en numerosas industrias gracias a sus capacidades únicas.
7 campos clave explorados
1. Electrónica
Los nanotubos de carbono (CNT) se utilizan en aplicaciones electrónicas como memorias, sensores y películas conductoras transparentes.
Su alta conductividad y resistencia mecánica los hacen perfectos para aumentar el rendimiento de los dispositivos electrónicos.
Los nanotubos de carbono de pared simple (SWCNTs) son particularmente prometedores debido a sus propiedades superiores para ciertas aplicaciones electrónicas en comparación con los nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNTs).
2. Almacenamiento de energía
Los CNT son cruciales para mejorar la eficiencia de las baterías de iones de litio.
Se utilizan tanto en el cátodo como en el ánodo, mejorando la capacidad y la vida útil de las baterías.
Los CNT también mejoran la capacidad de almacenamiento de energía de los condensadores.
3. Compuestos
En la ciencia de los materiales, los CNT se utilizan como aditivos en matrices poliméricas y compuestos poliméricos reforzados con fibras.
Aumentan considerablemente las propiedades mecánicas, como la resistencia interlaminar, y mejoran la capacidad de descarga electrostática.
Las aplicaciones incluyen piezas de automoción, componentes aeroespaciales y equipamiento deportivo.
4. Biomedicina y ciencias médicas
Se está estudiando el potencial de los nanomateriales de carbono para la administración de fármacos, la obtención de imágenes y la ingeniería de tejidos.
Su pequeño tamaño y sus propiedades únicas permiten administrar fármacos de forma selectiva y mejorar el contraste de las imágenes.
5. Aplicaciones medioambientales
Los CNT se utilizan en membranas y sistemas de tratamiento de aguas residuales por su elevada superficie y capacidad de adsorción.
Eliminan eficazmente los contaminantes del agua, lo que los hace valiosos en la recuperación medioambiental.
6. Catálisis
Los nanomateriales de carbono, especialmente el grafeno y los nanotubos de carbono, se utilizan en catálisis heterogénea.
Su elevada superficie y su capacidad para soportar nanopartículas metálicas los convierten en eficaces soportes catalíticos que mejoran la eficacia de diversas reacciones químicas.
7. Síntesis y retos
La síntesis de estos nanomateriales de carbono se consigue principalmente mediante deposición química de vapor (CVD), que permite una producción escalable.
Sin embargo, sigue habiendo problemas para conseguir una dispersión uniforme y la integración en los procesos de fabricación existentes.
A pesar de estas dificultades, se espera que el mercado de los nanomateriales de carbono crezca significativamente, impulsado por los avances tecnológicos y la creciente demanda en diversos sectores.
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