Nanotubos de carbonoson cousas incribles. Poden ser máis fortes que o aceiro mentres son máis finos que un pelo humano.

Tamén son altamente estables, lixeiros e teñen propiedades eléctricas, térmicas e mecánicas incribles. Por este motivo, manteñen o potencial para o desenvolvemento de moitos materiais futuros interesantes.

Tamén poden manter a clave para construír materiais e estruturas do futuro, como os ascensores do espazo.

Aquí, exploramos o que son, como se fan e que aplicacións tenden a ter. Non se pretende ser unha guía exhaustiva e só se pretende empregar como visión xeral.

Que sonnanotubos de carbonoe as súas propiedades?

Os nanotubos de carbono (CNTs para curto), como o nome indica, son estruturas cilíndricas minutos feitas a partir de carbono. Pero non só calquera carbono, os CNT consisten en follas enroladas dunha soa capa de moléculas de carbono chamadas grafeno.

Adoitan vir en dúas formas principais:

1. Nanotubos de carbono de parede única(SWCNTs) - estes tenden a ter un diámetro inferior a 1 nm.

2. Nanotubos de carbono multi paredes(MWCNTs) - Estes consisten en varios nanotubos concentrados en conexión e tenden a ter diámetros que poden alcanzar os 100 nm.

En calquera dos dous casos, as CNT poden ter lonxitudes variables entre varios micrómetros a centímetros.

A medida que os tubos están construídos exclusivamente a partir do grafeno, comparten moitas das súas interesantes propiedades. As CNT, por exemplo, están unidas con enlaces SP2: son extremadamente fortes a nivel molecular.

Os nanotubos de carbono tamén teñen a tendencia a unir as forzas de van der Waals. Isto ofrécelle de alta resistencia e baixo peso. Tamén adoitan ser materiais altamente condutivos e condutores térmicamente.

"As paredes CNT individuais poden ser metálicas ou semicondutas dependendo da orientación da celosía con respecto ao eixe do tubo, que se chama quiralidade."

Os nanotubos de carbono tamén teñen outras propiedades térmicas e mecánicas sorprendentes que as fan atractivas para desenvolver novos materiais.

Que fan os nanotubos de carbono?

Como xa vimos, os nanotubos de carbono teñen algunhas propiedades moi inusuales. Por iso, as CNT teñen moitas aplicacións interesantes e variadas.

De feito, a partir de 2013, segundo Wikipedia vía Science Direct, a produción de nanotubos de carbono superou varios miles de toneladas ao ano. Estes nanotubos teñen moitas aplicacións, incluído o uso en:

• Solucións de almacenamento de enerxía
• Modelado de dispositivos
• Estruturas compostas
• Pezas de automoción, incluíndo potencialmente en coches de pila de combustible de hidróxeno
• Cascos de barco
• Artigos deportivos
• Filtros de auga
• Electrónica de película fina
• Revestimentos
• Actuadores
• Blindaje electromagnético
• Téxtiles
• Aplicacións biomédicas, incluída a enxeñaría de tecidos de óso e músculo, entrega química, biosensores e moito máis

Que sonnanotubos de carbono multi paredes?

Como xa vimos, os nanotubos de carbono de varias paredes son aqueles nanotubos feitos a partir de varios nanotubos interligados concenticamente. Adoitan ter diámetros que poden alcanzar máis de 100 nm.

Poden alcanzar os centímetros de lonxitude e tenden a ter relacións de aspecto que varían entre 10 e 10 millóns.

Os nanotubos de varias paredes poden conter entre 6 e 25 ou máis paredes concéntricas.

As MWCNT teñen algunhas excelentes propiedades que se poden explotar nun gran número de aplicacións comerciais. Estes inclúen:

• Eléctrico: as MWNT son altamente condutivas cando se integran correctamente nunha estrutura composta. Cómpre salientar que a parede exterior só está dirixindo, as paredes interiores non son fundamentais para a condutividade.
• Morfoloxía: as MWNT teñen unha alta relación de aspecto, con lonxitudes normalmente máis de 100 veces o diámetro e, en certos casos, moito máis elevados. O seu rendemento e aplicación baséanse non só na relación de aspectos, senón tamén no grao de enredamento e na rectitude dos tubos, que á súa vez é unha función tanto do grao como da dimensión de defectos nos tubos.
• Físico: os MWNT libres de defectos, as MWNT teñen unha excelente resistencia á tracción e cando se integran nun composto, como un compostos termoplásticos ou termosetes, pode aumentar significativamente a súa forza.