Los Nanotubos de Carbono fueron descubiertos en Japón
por S. Iijima en 1991, publicado en la revista Nature 354, 56 (1991), durante
los trabajos de investigación sobre fullerenos. El gran impacto de los
materiales nanoestructurados es debido a que su gran superficie mejora sus
propiedades y abre caminos a una amplia diversidad de nuevas aplicaciones. Por
eso, han atraído y están atrayendo un considerable interés como constituyentes
de nuevos materiales y dispositivos nanoscópicos.
Los nanotubos de carbono
(CNTs) están constituidos por redes hexagonales de carbono curvadas y cerradas,
formando tubos de carbono nanométricos con una serie de propiedades fascinantes
que fundamentan el interés que han despertado en numerosas aplicaciones
tecnológicas. Son sistemas ligeros, huecos y porosos que tienen alta resistencia
mecánica, y por tanto, interesantes para el reforzamiento estructural de
materiales y formación de composites de bajo peso, alta resistencia a la
tracción y enorme elasticidad.
Electrónicamente, se ha comprobado que los
nanotubos se comportan como hilos cuánticos ideales monodimensionales con
comportamiento aislante, semiconductor o metálico dependiendo de los parámetros
geométricos de los tubos. Otra más de sus interesantes propiedades es su alta
capacidad de emisión de electrones. En este campo, su interés radica en que sean
capaces de emitir electrones a 0.11 eV de energía mientras que los mejores
emisores de electrones utilizados en la actualidad emiten en un rango entre 0.6
y 0.3 eV. Además del estrecho rango de emisión de energía, los CNTs presentan
otras ventajas respecto a los cristales líquidos utilizados en las pantallas
planas como: amplio ángulo de visión, capacidad de trabajar en condiciones
extremas de temperatura y brillo suficiente para poder ver las imágenes a la luz
del sol.
Otra de sus aplicaciones como emisores de electrones es su utilización
en la fabricación de fuentes de electrones para microscopios eléctrónicos. En el
campo de la energía, los CNTs pueden ser usados para la preparación de
electrodos para supercondensadores y baterías de litio, para el almacenamiento
de hidrógeno y como soporte de catalizadores de platino en pilas de combustible.
En aplicaciones biomédicas están siendo utilizados en sistemas de reconocimiento
molecular, como biosensores y para la fabricación de músculos artificiales. Otra
de las aplicaciones de los CNTs son para la producción de materiales de alto
valor añadido, con propiedades estructurales y funcionales mejoradas.
ASPECTOS INNOVADORES
El aspecto innovador de los
materiales carbonosos de escala nanométrica, fullerenos y nanotubos, reside en
que reúnen las siguientes propiedades:
1. Habilidad para trabajar a
escala molecular, átomo a átomo. Esto permite crear grandes estructuras con
fundamentalmente nueva organización molecular.
2. Son materiales de
"base", utilizados para la síntesis de nanoestructuras vía autoensamblado.
3. Propiedades y simetría únicas que determinan sus potenciales
aplicaciones en campos que van desde la electrónica, formación de composites,
almacenamiento de energía, sensores o biomedicina.
VENTAJAS
COMPETITIVAS
El campo de la Nanotecnología, y en particular el
de los CNTs es un campo reciente, (fueron descubiertos en 1991), que puede
ofrecer soluciones en campos multisectoriales y multidisciplinares y que tiene
importantes implicaciones en Ciencia y Tecnología.
Sus extraordinarias
propiedades aseguran una revolución en los modos en que los materiales y
productos van a ser obtenidos, siendo la investigación a nanoescala de interés
para industrias tales como: productoras de cerámicas, metalurgía, láminas
delgadas, electrónica, materiales magnéticos, dispositivos ópticos,
catalizadores, almacenamiento de energía y biomedicina.
Los Nanotubos de Carbono fueron descubiertos en Japón
por S. Iijima en 1991, publicado en la revista Nature 354, 56 (1991), durante
los trabajos de investigación sobre fullerenos. El gran impacto de los
materiales nanoestructurados es debido a que su gran superficie mejora sus
propiedades y abre caminos a una amplia diversidad de nuevas aplicaciones. Por
eso, han atraído y están atrayendo un considerable interés como constituyentes
de nuevos materiales y dispositivos nanoscópicos.