Monte Beriáin

Monte Beriáin
Monte Beriáin (San Donato). Foto cedida por Víctor Abendaño

sábado, 30 de mayo de 2009

NANOTUBOS


Nanotubos de carbono.



Representación esquemática de un nanotubo de carbono
Se denominan nanotubos a estructuras tubulares cuyo diámetro es del orden del nanómetro. Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio o nitruro de boro pero, generalmente, el término se aplica a los nanotubos de carbono.
Su estructura puede considerarse procedente de una lámina de grafito enrolladas sobre sí misma. Dependiendo del grado de enrollamiento, y la manera como se conforma la lámina original, el resultado puede llevar a nanotubos de distinto diámetro y geometría interna. Estos tubos conformados como si los extremos de un folio se uniesen por sus extremos formando un canuto se denominan nanotubos monocapa. Existen, también, nanotubos cuya estructura se asemeja a la de una serie de tubos concéntricos, incluidos unos dentro de otros y lógicamente, de grosores crecientes desde el centro a la periferia. Estos últimos son los nanotubos multicap.
Están siendo estudiados activamente por su interés fundamental para la química y por sus aplicaciones tecnológicas. Es, por ejemplo, la primera sustancia conocida por la humanidad capaz de sustentar indefinidamente su propio peso, una condición necesaria para la construcción de un ascensor espacial.


Propiedades eléctricas

Estas estructuras pueden comportarse como un  semiconductor hasta presentar, en algunos casos, superconductividad.
En cuanto a la capacidad para transportar corriente, se sabe que puede llegar a cantidades de, aproximadamente, mil millones de A/cm2  mientras que los alambres de cobre convencionales se funden al llegar a densidades de corriente del orden del millón de amperios partido por centímetro cuadrado. También hay que decir que todas estas propiedades no dependen del largo del tubo, a diferencia de lo que ocurre en los cables de uso cotidiano.

Propiedades mecánicas

La estabilidad y robustez de los enlaces, entre los átomos de carbono, les proporciona la capacidad de ser unas de las fibras más resistentes que se pueden fabricar hoy día. Por otro lado, frente a esfuerzos de deformación muy intensos son capaces de deformarse notablemente y de mantenerse en un régimen elástico.

Propiedades térmicas

La conductividad térmica de los nanotubos puede llegar a ser tan alta como 6000 W/mK a temperatura ambiente (téngase en cuenta, por comparar con otra forma alotrópica del carbono que el diamante casi puro transmite 3320 W/mK). Así mismo son enormemente estables térmicamente, siendo aún estables a 2800 ºC en el vacío y 750ºC en el aire (los alambres metálicos en microchip se funden entre 600 y 1000 ºC). Las propiedades de los nanotubos pueden modificarse encapsulando metales en su interior, o incluso gases. En este sentido, serían unos extraordinarios almacenes de hidrógeno. Como se sabe uno de los principales problemas técnicos, para el desarrollo de las pilas de combustible, es el almacenaje de este elemento.

Información obtenida de wikipedia

10 comentarios:

  1. Advierten de riesgos similares al amianto de los nanotubos de carbono

    Los nanotubos de carbono, utilizados por su poco peso y su gran resistencia para el equipamiento deportivo, podrían entrañar riesgos para la salud similares a los del amianto, advierte un estudio científico.

    Pruebas llevadas a cabo en ratones de laboratorio indican que una exposición prolongada a esas estructuras tubulares de diámetro equivalente a una millonésima de metro podrían activar enfermedades como el mesotelioma, un cáncer que afecta a la membrana que recubre los pulmones. ese tipo de exposición produce inflamaciones y lesiones en los ratones.
    Para que una fibra tenga efectos nocivos, tiene que ser delgada, larga e insoluble en el pulmón, señala el doctor Ken Donaldson, uno de los autores del estudio.
    En una serie de experimentos, los investigadores inyectaron en el abdomen de ratones nanotubos de distinta longitud y formados por un número de cilindros concéntricos que oscilaba entre los dos y los cincuenta.
    Los investigadores examinaron luego sus efectos sobre el mesotelio, membrana que recubre las cavidades del cuerpo como el pecho o el abdomen.

    'Descubrimos que los nanotubos largos eran patógenos: se producían inflamaciones y cicatrices. No ocurría lo mismo con los cortos', explica Donaldson.

    El pulmón está equipado con una red de células que fagocitan las partículas extrañas.
    Según los científicos, el problema parece consistir en que esas células especializadas no pueden rodear con su membrana citoplásmica para luego devorarlos los tubos de longitud superior a los veinte micrones.

    'No pueden moverse como necesitan y se revelan incapaces de eliminar material del pulmón. Así que están en une estado de hiperactividad que lleva a inflamaciones, produce cicatrices y que podría incluso provocar el cáncer a largo plazo', señala Donaldson.

    http://www.nanomercado.com/verNoticia/_Bi1IQ1fsmFE5Aa3VCIpHSbFtb73GYakdF1L5NgiY0UynRetZr3dhqhVh_JNRd4c8


    Esther Perez 1B

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  2. Los nanotubos de carbono > baterías de ion de litio

    Los investigadores del MIT (Instituto tecnológico de Massachusetts) han descubierto que los nanotubos de carbono pueden convertirse en pequeñas fuentes capaces de almacenar una gran cantidad de energía en comparación, libra por libra, con las baterías de ion-litio.

    El principal beneficio de usar nanotubos de carbono es que ofrecerían baterías de una mayor duración y fiabilidad sin degradarse, a diferencia de las baterías ordinarias, bajo temperaturas extremas. A esto hay que unir las posibilidades que podría ofrecer en multitud de dispositivos que usan otros sistemas de alimentación como por ejemplo pequeños motores de gasolina, eliminando el ruido y los humos que producen.

    Carol Livermore, profesora asociada de ingeniería mecánica del MIT, señala que las fuentes de nanotubos de carbono tienen potencial para almacenar 1.000 veces más energía con su peso que las fuentes de energía convencionales.


    Cristina Sanz 1ºB

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  3. HACIA NUEVOS MÉTODOS DE PRODUCCIÓN NANO.

    El fenómeno descrito por el equipo de Wisconsin debería reproducirse en otros materiales además del óxido de zinc: "La comprensión de la formación de los nanotubos nos ayudará a comprender fenómenos parecidos que se producen en otros materiales", puntualiza el químico.

    Una vez refinado, este nuevo conocimiento podría llegar a aplicarse a gran escala, con un bajo costo de producción de nanomateriales para una amplia gama de aplicaciones. Más prometedora, dice Jin, es el área de las energías renovables, donde grandes cantidades de estos materiales pueden servir para convertir la luz solar en electricidad y proporcionar nuevas materias primas para los electrodos de las baterías y los dispositivos termoeléctricos.

    Los materiales y estructuras liliputienses que “esculpen” los científicos ya han encontrado amplias aplicaciones en campos como la electrónica, la energía solar, las baterías y la tecnología láser, así como en sensores químicos y biológicos.

    Al haber ampliado la teoría para explicar cómo se forman estas diminutas estructuras, los científicos deberían ser capaces ahora de desarrollar nuevos métodos para producir objetos de tamaño nanométrico en masa utilizando una variedad de diferentes materiales.

    Cristina Sanz 1ºB

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  4. NANOTUBOS DE CARBONO MEJORAN LOS IMPLANTES CEREBRALES.

    Científicos de la Universidad de Texas han ideado una técnica innovadora para mejorar los implantes cerebrales con electrodos metálicos que provocan determinadas respuestas neuronales: han recubierto los electrodos con nanotubos de carbono, consiguiendo así aumentar su rendimiento hasta 1.600 veces. Este logro abre nuevas expectativas para la mejora de las terapias de estimulación eléctrica cerebral y el desarrollo de prótesis con sensibilidad.

    Cristina Sanz. 1ºB

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  6. FUTURE CARBÓN DESARROLLA NANOTUBOS DE CARONO
    FÁCILMENTE SOLUBLES.

    FutureCarbon finalizó con éxito el desarrollo de un granulado de nanotubos de carbono ,denominado CarboGran, que se diluyen fácilmente al ser removidos y que no producen polvo. En términos de su reacción y su utilizacion, estos granulados pueden ser comparables al café soluble. Este descubrimiento constituye una innovación en el campo de los usos industriales del carbono.

    El CarboGran puede ser utilizado en asociación con un gran número de solventes diferentes como por ejemplo el agua, el alcohol, el etileno glicol, etc.
    Así, los esfuerzos que eran necesarios hasta ahora para la transformación de nanotubos de carbono en materiales compuestos, son practicamente eliminados, ya que para utilizarlo, ya no serán necesarios largos procesos de dispersión técnicamente exigentes. El estado del producto, libre de polvo y seco, permite una alta estabilidad de almancenamiento, una utilización sin problemas y una facil dosificación.

    Utilizando CarboGran con la dosificacion adecuada, las propiedades eléctricas y/o mecánicas de capas, pegantes, isolantes, lacas y materiales de construcción etc. pueden adaptarse a múltiples campos. Unas pequeñas cantidades de CarboGran son suficientes para obtener los efectos deseados, por ejemplo para la producción de revestimientos de suelos antiestaticos.


    Cristina Sanz 1ºB

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  7. MINI NOTICIA:

    NANOTUBOS DE CARBONO PARA PALOS DE HOCKEY

    Gracias a los nanotubos de carbono, BayerMaterialScience ha permitido a los jugadores de hockey participar en los partidos consiguiendo movimientos más cómodos y seguros. Y es que gracias al material, los palos de hockey, el popular “stick”, es más ligero y más resistente al impacto. Pesan cuatro veces menos que el acero, pero son cinco veces más fuertes a cargas mecánicas y también son buenos conductores eléctricos.


    Cristina Sanz 1ºB

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  8. BAYER ABRE LA FÁBRICA DE NANOTUBOS MÁS GRANDE DEL MUNDO.

    El sector de la nanotecnología, a diferencia de otros, ya está muy avanzado y poco a poco el uso de nanotubos de carbono en la industria es cada vez más habitual, de lo que se desprende que la demanda de nanotubos de carbono aumenta por momentos. Pues ya tenemos a alguien que va a cubrir esa necesidad, concretamente la mastodóntica empresa farmacéutica Bayer quienes acaban de inaugurar en Alemania la mayor fábrica del mundo de los mentados tubos nanométricos de carbono.
    La nueva planta, situada en el parque químico de Leverkusen, ha costado 22 millones de euros y tiene una capacidad de producción anual de 200 toneladas de Baytubes, los nanotubos de carbono de Bayer. Con el movimiento Bayer refuerza su posición en este emergente mercado, en el 2007 pusieron en funcionamiento una planta piloto similar a esta con capacidad para producir 60 toneladas de Baytubes con lo que se convirtieron en una de las pocas empresas de todo el mundo capaces de fabricar a escala industrial nanotubos de carbono.
    Cada vez se pone más interesante el mundo de los nanotubos y lo que hasta hace muy poco era impensable hoy comienza a ser una realidad.

    Cristina Sanz 1ºB

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  9. NANOTUBOS DE CARBONO PARA FABRICAR NANOPAPEL, 500X MAS FUERTE Y 10X MAS LIGERO QUE EL ACERO.

    Los científicos están desarrollando un nuevo papel, compuesto por nanotubos de carbono entrelazados. Su nombre es “buckypaper” y será 500 veces más fuerte que el acero y en cambio será 10 veces más ligero
    Ben Wang, director del Instituto de materiales de alto rendimiento de Florida, ha estado llevando a cabo el desarrollo del nuevo material, siguiendo el trabajo anterior de Robert Curl Jr. y Richard E. Smalley, investigadores y ostentadores de un premio Nobel por el descubrimiento de que los nanotubos pueden alinearse juntos cuando se suspenden en una disolución y posteriormente filtrarlos a través de una malla para quedar en forma final de fina película. Refinando esa película se puede conseguir el buckypaper.
    El profesor Wang afirma que la clave de la fuerza de los nanotubos, es la gran superficie de las moléculas de los nanotubos. En palabras textuales: ” Si cogieramos un gramo de nanotubos y extendiéramos cada tubo en una hoja de grafito, cubriríamos dos tercios de un campo de fútbol americano“….

    Cristina Sanz 1ºB

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  10. NANOMEDICINA: PARAR HEMORRAGIAS
    NANOTECNOLOGIA.

    Investigadores de la Universidad de Hong Kong han demostrado que algunos líquidos biodegradables sencillos pueden detener hemorragias en ratones heridos en cuestión de segundos, un descubrimiento que podría tener un gran impacto en la medicina.

    Cuando el líquido, se aplica sobre heridas abiertas, los péptidos se autoensamblan para formar un gel que actúa de barrera protectora a nanoescala gel, sellando la herida y deteniendo la hemorragia. Una vez curada la herida, el gel no tóxico se divide en moléculas que las células pueden utilizar como bloques de construcción en la reparación del tejido.

    "Hemos encontrado un modo de detener hemorragias en menos de 15 segundos, que podría revolucionar el control de pérdidas de sangre", afirma Rutledge Ellis-Behnke, científico investigador del Departamento de Ciencias Cognitivas y del Cerebro del MIT.

    Este estudio ha sido publicado en la edición en línea de la revista Nanomedicine, el 10 de octubre, con la siguiente dirección: http://www.nanomedjournal.com/inpress. Es la primera vez que se ha utilizado la nanotecnología para lograr una hemostasis completa, el proceso de detener la hemorragia de un vaso sanguíneo dañado.

    Cristina Sanz 1ºB

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