martes, 22 de octubre de 2013

Estado de la cuestión!

Dale click para ver el artículo de nanotubos en inglés.
En la creciente demanda de productos de alta tecnología y procesos cada vez avanzados, nacen lo nanotubos. Estos tubos con un espesor de <1nM, o sea, tienen menos de 100 veces el diámetro que un cabello humano. 
Estos nanotubos se pueden ver en forma de un tubo hecho con muchos hexágonos pegados en sus esquinas y existen varios tipos:
"Single-wall nanotubes" son aquellos que solo tiene un átomo de grosor. Esta conformado por una sola pared de atomos, en forma de tubo y entretejida, a esta pared se le llama grafina. Estos son los más difíciles de obtener por su simplicidad y pureza. Se puede girar, torcer y ejercer presión sin q
"Single-wall nanotube"
ue se rompan.

"Multi-wall nanotubes" son aquellos que tienen mas de una capa de grafina, o bien una sola pero en forma de rollo. Son más fáciles de obtener, pero son mas complejos y por su "impureza" puede que no sean tan valiosos como los de una capa y puros. 
Por último están los "Double-wall nanotubes" que son una combinación de los anteriores, presentan la flexibilidad de los primeros y la resistencia a los químicos de los segundos. 
Los nanotubos tienen características inusuales que son de gran valor en los campos de nanotecnología, electrónica entre otros. Como son tan pequeños tienen la capacidad de usarse en casi cualquier objeto, ya que son uno de los materiales más fuertes conocidos por el hombre (sino el más fuerte).
Hay varios métodos para crear nanotubos. La absorción por láser es una de las más comunes por ser una de las más fáciles y con mejores resultados. 
Esta técnica consiste en dispararle con pulsos de un láser a un blanco de grafito, a altas temperaturas y con la presencia de un gas inerte. 
Aunque existen otras (descarga de arco y Descomposición química de vapor (DQV)).
Actualmente su uso se restringe a un montón de nanotubos desordenados y que solo brindan ciertas características que son agradables, pero las expectativas son altas.
Estas son las propiedades generales. 
 Esta restricción se debe a que no se pueden seleccionar entre CNT’s (carbon nanotubes por sus siglas en inglés) que son conductores y CNT’s que sean metálicos. Se conocen varios métodos para hacerlo pero todavía no son adaptables para producirlos a gran escala. En un futuro no tan lejano contaran con aplicaciones por las mismas propiedades que van a revolucionar todo. Se usarían en casi todos los campos de producción. Desde deportes, hasta medicina. 
Las propiedades los hacen extremadamente preciados. En la electroquímica se usan por su gran capacidad de mover y almacenar electrones. La capacidad que tienen de generar la súper-conductividad les abre las puertas en el mundo de la electricidad. Se usan para almacenar oxigeno en disoluciones iónicas, y como son lo suficientemente gruesos para que los H+ se fijen en el, permiten la conductividad. 
También se han investigados sus aplicaciones en dos campos que ahorita son de los mas grandes: las celdas solares y el posible sustituto al silicio en los chips de computadoras. Actualmente ya hay un chip que corre con nanotubos, pero es muy primitivo, aún falta mucha investigación y desarrollo sobre esta aplicación. El MIT es el responsable de dicho chip, Aaron Franklin dice que la tecnología es comparable con un chip de los años 70, pero que poco a poco van a ir mejorándolo hasta crear un reemplazo viable para el silicio.
Todo esto tiene un tono esperanzador, ya que este material es bastante moldeable a las necesidades actuales. Yo como ingeniero químico voy a poder usar todas esas características como base para desarrollar nuevos productos, mejorar los procesos e incluso diseñar maquinas ¡a partir de estos tubitos!.
De hecho el Dr. Ray H. Baughman ya ha demostrado su potencial desarrollando materiales que desafían la naturaleza y el comprendimiento humano, materiales tan fuertes que podrían sostener el peso de un elefante en el área de la cabeza de un alfiler. 

Otro de los campos que están revolucionando estos tubos, es el de las pilas. Se le llama pila de papel a la pila que está hecha de un material del grosor de una hoja normal. Éste material esta formado por celulosa entretejido con nanotubos, que actúan como electrodos que permiten que se conduzca la electricidad a través de ellos. Lo que la hace revolucionaria es que es menos contaminante, es más eficiente ya que solo está hecha de un compuesto y no de varios (que aparte son masivamente contaminantes). Esto ayudaría mucho en la reducción de contaminantes que llegan al medio ambiente sin ser tratados. 
También se pueden hacer celdas solares. Los nanotubos se usarian en su forma mas simple (aunque ya hay estudios que muestran que hasta en sus estructuras mas desordenadas o "impuras" mejoran la eficiencia) para conducir los electrones, y pequeñas bolitas hechas de nanotubos atraparían a los electrones, almacenandolos para luego aprovecharlos en forma de corriente eléctrica.

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