Los nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT) son un tipo de nanotubo de carbono formado por una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal enrollada en un cilindro sin juntas. El diámetro de los SWCNT suele oscilar entre 0,7 y 2 nanómetros, mientras que su longitud puede alcanzar desde varios micrómetros hasta centímetros.
Estructura de los SWCNT:La estructura de los SWCNT se deriva del grafeno, una única capa de átomos de carbono dispuestos en una red bidimensional en forma de panal. Para formar un SWCNT, esta lámina de grafeno se enrolla formando un tubo, cuyos bordes se juntan para formar los extremos del tubo. La forma en que se enrolla la hoja de grafeno determina el tipo de SWCNT, lo que a su vez afecta a sus propiedades electrónicas. Este proceso de enrollado puede describirse mediante dos parámetros: el vector quiral (Ch) y el ángulo quiral (θ
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).Vector quiral (Ch): Este vector define cómo se enrolla la lámina de grafeno para formar el nanotubo. Está representado porCh = na1 + ma2, dondea1 ya
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2 son los vectores unitarios de la red de grafeno, y n y m son números enteros. El par (n, m) define de forma única un SWCNT específico.Ángulo quiral (θ):
Este ángulo es el ángulo entre el eje del tubo y la dirección en zigzag de la red de grafeno. Los SWCNTs en zigzag tienen un ángulo quiral de 0°, los SWCNTs en silla de brazos tienen un ángulo quiral de 30°, y todos los demás SWCNTs se denominan quirales con ángulos quirales entre 0° y 30°.Propiedades y aplicaciones:
La estructura única de los SWCNT les confiere propiedades excepcionales, como una gran resistencia a la tracción, una excelente conductividad eléctrica y una elevada conductividad térmica. Estas propiedades hacen que los SWCNT sean adecuados para diversas aplicaciones, como en electrónica (transistores, sensores), materiales compuestos (refuerzo en materiales) y almacenamiento de energía (baterías y supercondensadores).
Síntesis:
