Las técnicas de fabricación de nanotubos de carbono (CNT) se basan en tres métodos principales: la ablación por láser, la descarga por arco y la deposición química en fase vapor (CVD). Entre ellos, el CVD se ha convertido en el proceso comercial dominante por su escalabilidad y control de las propiedades del producto. El CVD consiste en la descomposición de gases de hidrocarburos en un catalizador metálico a altas temperaturas, lo que permite el crecimiento de los CNT. También se han desarrollado versiones modificadas del CVD, como la deposición química catalítica en fase vapor con monóxido de carbono, para mejorar el proceso.
Las nuevas tendencias en la producción de CNT se centran en la utilización de materias primas ecológicas o residuales. Un método notable es la electrólisis de dióxido de carbono en sales fundidas, que captura y convierte el CO2 en CNT. Sin embargo, este método suscita dudas sobre la calidad de los CNT producidos. Otro método es la pirólisis del metano, que se descompone térmicamente en hidrógeno y carbono sólido, incluidos los CNT. Este método está siendo explorado por empresas como CarbonMeta Technologies y Huntsman, que pretenden utilizar metano residual, secuestrando así las emisiones de carbono.
La síntesis de los CNT no se limita al proceso de producción, sino que también implica importantes consideraciones de funcionalización, purificación, separación e integración. Estos pasos posteriores al procesamiento son cruciales para el éxito de la aplicación de los CNT en diversas industrias. La investigación en este campo incluye la evaluación comparativa de las propiedades de los distintos tipos de CNT (multipared, de pocas paredes y de pared simple) y los avances en la tecnología de dispersión, esencial para el éxito del mercado.
Los avances tecnológicos en la producción de CNT, como la deposición química en fase vapor potenciada por plasma (PECVD), han permitido el crecimiento de CNT a temperaturas más bajas y con un mayor control de su diámetro y alineación. El PECVD es un método complejo en el que intervienen diversos factores, como la química del plasma, los efectos del campo eléctrico y la química de la superficie, que influyen en las características de crecimiento de los CNT.
En resumen, las técnicas de fabricación de CNT han evolucionado desde métodos básicos como la ablación por láser y la descarga por arco hasta procesos más sofisticados como el CVD y el PECVD. La industria también está avanzando hacia prácticas sostenibles mediante la exploración de materias primas ecológicas y de desecho para la producción de CNT. El éxito de las aplicaciones de CNT depende en gran medida no sólo de la tecnología de producción, sino también de las técnicas de procesamiento e integración posteriores.
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