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NANOTUBOS DE CARBONO

Quizás las nanoestructuras más interesantes y con mayor potencial de

aplicación sean los nanotuos de carono!

"os nanotuos de carono son una #orma alotrópica del carono! Su estructura

puede considerarse procedente de una lámina de $ra%to enrollada sore s&

misma para #ormar un tuo' con enlaces al %nal de la lámina para sellar sus

e(tremos! Dependiendo del $rado de enrollamiento' y la manera como secon#orma la lámina ori$inal' el resultado puede lle)ar a nanotuos de distinto

diámetro y $eometr&a interna! As&' e(isten nanotuos de pared simple *S+NT, y

nanotuos de pared m-ltiple *.+NT,!

Un nanotuo de pared simple puede tener un diámetro de /nm y una lon$itud

de 011um' lo 2ue e#ecti)amente es una estructura unidimensional llamada

nanoalamre!

E(isten' tami3n' nanotuos cuya estructura se aseme4a a la de una serie de

tuos conc3ntricos' incluidos unos dentro de otros' de $rosores crecientes

desde el centro a la peri#eria! Estos son los nanotuos multicapa!

.3todos para #aricar nanotuos de carono5

Se pueden otener nanotuos de carono por e)aporación láser' por los

m3todos de arco de carono y por deposición 2u&mica de )apor

Método por deposición láser. Un tuo de cuarzo con ar$ón $aseoso y un lanco

de $ra%to se calientan a 0/11 6C! Dentro del tuo' pero al$o #uera del 7orno' se

encuentra un colector de core en#riado con a$ua! El lanco de $ra%to contiene

pe2ue8as cantidades de coalto y n&2uel 2ue act-an como sitios de nucleación

catal&tica para la #ormación de los tuos! Un rayo intenso de láser por pulso

incide sore el lanco' el carono se e)apora del $ra%to! El ar$ón arre los

átomos de carono de la zona de alta temperatura 7acia el colector de core

más #r&o' sore el 2ue se condensan para #ormar los nanotuos! 9or este

m3todo se pueden otener tuos de 01:/1 nm de diámetro y 011 ;m de lar$o!

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Se

 pueden

sintetizar 

nanotubos mediante arcos de carbono. Se aplica un potencial de /1:/< = a los

electrodos de carono de <:/1 ;m de diámetro y separados entre s& por 0 mm'

y a una presión de <11 torr de >u4o de 7elio! "os átomos de carono salen

despedidos del electrodo positi)o y #orman nanotuos en el electrodo ne$ati)o!

A medida 2ue se #orman los tuos disminuye la lon$itud del electrodo positi)o

y se #orma un depósito de carono en el electrodo ne$ati)o! 9ara producir

nanotuos de pared simple como catalizador se incorpora una pe2ue8a

cantidad de coalto' n&2uel o 7ierro en la re$ión central del electrodo positi)o!

Si no se usa el catalizador' los tuos resultan anidados' del tipo pared m-ltiple

*.+NT,' donde los nanotuos se encuentran unos dentro de otros! El m3todo

de arco de carono puede producir nanotuos de pared simple con diámetros

de 0:< nm y con una lon$itud de 0 ;m!

El método de deposición química de vapor  implica la descomposición de un

$as' como el metano *C?@ ,' a 0011 6C! A medida 2ue se descompone el $as'

los átomos de carono #ormados se )an condensando sore un sustrato más

#r&o 2ue puede contener )arios catalizadores' como el 7ierro! Este m3todo

produce tuos aiertos por los e(tremos' cosa 2ue no ocurre cuando se usan

los otros m3todos! Este m3todo permite la #aricación continua y ser&a el más

#a)orale para el escalado y la producción!

El mecanismo de crecimiento de los nanotuos no está claro! Dado 2ue se

re2uiere el catalizador metálico para el crecimiento de los S+NT' el mecanismo

implicar&a a los átomos de Co o Ni! Una propuesta' re#erida como mecanismopatineta' su$iere 2ue los átomos del catalizador metálico se asocian a los

enlaces col$antes en el e(tremo aierto del tuo' donde estos átomos

patinan alrededor del orde y asoren átomos de carono a medida 2ue

lle$an!

eneralmente' cuando se sintetizan los nanotuos se otiene una mezcla de

di#erentes tipos' al$unos metálicos y otros semiconductores! Un $rupo de B.

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desarrolló un m3todo para separar los nanotuos semiconductores de los

metálicos! "a separación se realizó por la deposición de un ulto de nanotuos'

al$unos de los cuales eran metálicos y otros eran semiconductores' sore una

olea de silicio! Entonces se depositaron electrodos metálicos sore el ulto!

Con una olea de silicio como electrodo se aplicó un pe2ue8o )olta4e 2ue

pre)iniera la conducción de los tuos semiconductores y los con)irtiera en

aislantes e#ecti)os! A continuación' se aplicó un )olta4e $rande a los electrodos

metálicos' lo 2ue pro)ocó una transmisión de corriente a tra)3s de los tuos

metálicos' pero no de los tuos aislantes! As&' los tuos metálicos se )aporizan

y de4an atrás los tuos semiconductores!