1. En quimica
1.1. se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del orden del nanómetro (nm)
1.2. equivalencias
1.2.1. Un nanómetro equivale en escala a la billonésima parte de un metro (1 nm = 1x10-9 m).
1.3. materiales de los que se realizan
1.3.1. silicio o nitruro de boro
1.3.2. pero generalmente el término se aplica a los nanotubos de carbono o CNTs (Carbon Nanotubes)
1.4. Los nanotubos de carbono son una forma alotrópica del carbono
1.4.1. diamante
1.4.2. grafito
2. Tipos de nanotubos de carbono y estructuras relacionadas
2.1. Nanotubos Monocapa
2.1.1. La mayoría de nanotubos de una sola pared (SWNT) tienen un diámetro de cerca de 1 nanómetro, con una longitud del tubo que pueden ser muchos miles de veces más. La estructura de un SWNT, puede ser conceptual izado por un envoltorio de un átomo de espesor de la capa de grafito llamado graphene sin fisuras en un cilindro. La forma en que la hoja de graphene envuelve, está representado por un par de índices (n, m), llamado el vector quiral.
2.2. Fullerenos
2.2.1. Los fullerenos son macromoléculas de carbono individuales, con estructuras cerradas formadas por varias decenas de átomos de carbono únicamente. Los fullerenos son una forma alotrópica del carbono. Fueron descubiertos accidentalmente por los grupos de Smalley y de Kroto en 1985, siendo galardonado su descubrimiento con el premio Nobel de química en 1996.
2.3. Molécula C36 “Stickyball
2.3.1. Los físicos Charles Piskoti y Alex Zettl, junto con el químico Jeff Yarger de la Universidad de California, Berkeley; reportaron en la edición Naturaleza de junio 25,1998 que pudieron aislar una esfera de fullereno con sólo 36 átomos de carbono. Este descubrimiento fue examinado por Robert F. Service en la publicación CIENCIA del 26 de junio de 1998 (VOL . 280), el cual escribió un artículo titulado "Nuevos fullerenos redondos de la Familia"
3. Descubrimiento
3.1. 1889 El primer antecedente descrito sobre la producción de filamentos carbonosos a partir de vapor se debe a Hugues y Chambers, que patentaron en EE.UU un procedimiento para la fabricación de filamentos de carbono utilizando como gases precursores hidrógeno y metano en un crisol de hierro.
3.2. 1970
3.2.1. En esta década comienza a estudiarse de forma exhaustiva la generación de filamentos de carbono por procesos catalíticos, a partir de distintos precursores (hidrocarburos o CO) y usando como catalizadores diversos metales (Fe, Co, Ni, etc.). Caben destacar dos grupos principales de trabajo:
3.2.2. El grupo de RTK Baker, del Departamento de Energía Atómica Británico, que siempre trabajó a escala de laboratorio. Principalmente utilizaron mezclas de acetileno e hidrógeno y catalizadores de diferentes metales (Ni, Co, Fe, Cr
3.3. 1981
3.3.1. un grupo de científicos soviéticos publicó los resultados de la estructura química y caracterización de las nanopartículas de carbono, producido por una desproporción termo-catalítica de monóxido de carbono.
3.3.2. Usando imágenes TEM y patrones de XRD, los autores sugirieron que sus "cristales tubulares de carbono multicapa”, fueron formados mediante el enrollamiento de capas de grafito en forma de cilindros
3.4. 1991
3.4.1. El descubrimiento de Iijima de los nanotubos de carbono en el material insoluble de varillas de grafito quemadas por método de arco, creó la "revolucion investigativa" que está ahora asociada con nanotubos de carbono.
3.4.2. Los estudios de nanotubos de carbono, se aceleraron enormemente después de los descubrimientos independientes hechos por Bethune de IBM y Iijima de NEC
4. Métodos de producción
4.1. Método del sustrato
4.1.1. La síntesis de nanotubos de carbono por esta técnica es esencialmente un proceso de dos etapas, en una primera etapa se preparan los catalizadores y en una segunda etapa se crecen los nanotubos.
4.1.2. Los catalizadores son preparados generalmente dispersando nanopartículas de un metal de transición sobre un substrato. Dado que el elemento activo es el metal en estado elemental, es necesario un tratamiento de reducción con hidrógeno para inducir la nucleación de partículas catalíticas en el sustrato.
4.2. Método del Catalizador Flotante
4.2.1. Este método fue desarrollado en la década de 1980 por los grupos de Endo y Tibbetts para la producción de VGCF. Hoy en día, es una forma válida de la obtención de nanotubos, nanofibras o VGCF, aunque el control de lo que ocurre es bastante más complicado que en el método del sustrato
4.3. Ablación Láser
4.3.1. La "ablación láser" es un proceso que consiste en vaporizar un blanco de grafito mediante la radiación de un pulso láser, en un reactor de alta temperatura y en presencia de un gas inerte. Los nanotubos se forman cuando el grafito vaporizado entra en contacto con la superficie fría, condensando sobre las paredes del reactor.