RIESGOS DE NTC

Un nuevo estudio revela que inhaladas en suficientes cantidades, las diminutas fibras de los nanotubos largos podrían causar mesotelioma, una forma de cáncer en la capa que recubre los pulmones.

La investigación, publicada en la revista Nature Nanotechnology, encontró inflamaciones y lesiones pulmonares en ratones “similares a las causadas por el asbesto”.

Los nanotubos de carbono, descubiertos hace unos 20 años, son considerados el material maravilloso del siglo XXI.
Son tan ligeros como el plástico y tan fuertes como el acero y se están utilizando en el desarrollo de una variedad de aplicaciones, desde nuevos fármacos, ropa y baterías eficientes hasta electrónica avanzada.

Pero como señalan los investigadores de la Universidad de Edimburgo, Escocia, “los resultados son claros y muestran que los nanotubos de carbono largos se comportan como el asbesto y provocan los mismos efectos que el asbesto”.
El uso de asbesto -nombre dado a un grupo de minerales que solían utilizarse en construcción- provocó una pandemia de cáncer pulmonar en el siglo XX.
Al inhalarse, las fibras de este material pueden alojarse y acumularse en los pulmones y causar lesiones y enfermedades como el mesotelioma.
Los expertos lo han descrito como el peor desastre de salud ocupacional en el mundo.

(.....Continua)

APLICACIONES

Una importante aplicación de los nanotubos, dada su gran superficie y su baja resistividad, es la electroquímica, como el desarrollo de supercondensadores, dispositivos para el almacenamiento de hidrógeno y fabricación de células solares

Electrónica

De entre las múltiples aplicaciones de los nanotubos de carbono, quizá las más interesantes se encuentren en el dominio de la electrónica, ya que éstos pueden desempeñar el mismo papel que el silicio en los dispositivos electrónicos pero a escala molecular, donde los semiconductores dejan de funcionar.

.

Supercondensadores

Un supercondensador consiste, esencialmente, en dos electrodos de carbono separados por una membrana permeable de iones sumergidos en un electrolito. La función de un supercondensador se mide en términos de la potencia y de la densidad de energía almacenada.

Células solares

Gracias a las singulares propiedades eléctricas de los nanotubos se cree que puedan resultar eficaces en la conversión de energía solar en eléctrica. El primer paso para construir una célula solar es ensamblar nanotubos de carbono sobre un sustrato que haría las veces de electrodo, formando una fina capa.

Memorias

Otros dispositivos que podrían experimentar grandes avances con la introducción de nanotubos de carbono en su construcción es, sin duda, la memoria de acceso aleatorio (RAM). Teniendo en cuenta que las características de una memoria ideal de este tipo serían una gran capacidad de almacenamiento, un acceso a los datos rápido y aleatorio, un escaso consumo energético, un precio bajo por bit almacenado, una fácil integración en la tecnología de circuitos integrados y, a ser posible, la no volatilidad de los datos después de apagar el ordenador, se han intentado diseñar memorias en cuyo funcionamiento juegan un papel esencial los nanotubos de carbono.

Aun se estan desarrollando muchas mas aplicaciones, incluso hoy en dia mucha ropa, pinturas, y otras productos de casa son hechos con nanotubos de carbono, por su propiedades de elasticidad y dureza

I. INTRODUCCION

La  ciencia  y  la  tecnología  se  han  desarrollado  en  el mundo  a  grandes  pasos  en  el  último  siglo  y  en particular en las últimas décadas, lo cual ha tenido importantes repercusiones en la sociedad y la cultura de los diferentes países. Probablemente,  la  importancia de  los materiales en nuestra cultura es mayor de  lo que habitualmente se cree, prácticamente cada segmento de nuestra vida cotidiana está influido, en mayor o menor grado, por  los materiales (vivienda,  transporte, vestimenta, comunicación, etc.). Los nanotubos de carbono son ahora parte de estos segmentos de nuestra vida.

II. NANOTUBOS DE CARBONO

Los  nanotubos  de  carbono  (NTC)  probablemente  han  existido  desde mucho  antes  de  que  nos  diéramos cuenta, y pueden haber sido hechos durante varios procesos de combustión de carbón y de deposición de vapor,  pero  la microscopia  electrónica de  ese  tiempo no  estaba  lo  suficientemente  avanzada para poder distinguirlos.

III. SINTESIS NANOTUBOS DE CARBONO

1. Cámara de descarga de arco eléctrico:

Este método consta de dos electrodos de grafito conectados a una fuente de alimentación y separados unos milímetros. Los electrodos están sumergidos en una atmósfera de helio o argón a baja presión, de manera que cuando se hace circular una corriente de 100 Amperios, salta una chispa que crea un plasma. El carbono del ánodo se evapora en el plasma, debido a su alta temperatura alcanzada, pero se deposita a su vez en el ánodo. El material depositado está compuesto por nanotubos y otras nano-partículas de carbono.

Los nanotubos obtenidos son de pared simple aunque introduciendo ciertos elementos de transición como el Fe, Co, Ni se llega a catalizar nanotubos de pared múltiple.

Figura 1. Método Arco De Descarga.

2. CVD (Chemical Vapor Deposition):

Consiste en colocar, en una cámara, un sustrato con una capa de partículas de un metal catalítico (Fe, Co, Ni y otros), que se calienta hasta aproximadamente 700 ºC. Posteriormente se introduce en la cámara un gas de un hidrocarburo como el metano. Al descomponerse el gas, libera átomos de carbono que se irán depositando sobre las partículas catalíticas del sustrato para dar lugar a los nanotubos. Los diámetros de los nanotubos que se forman están relacionados con el tamaño de las partículas de metal. Este tamaño se puede controlar por deposición de patrones (o mascaras) de metal.

 Esta técnica es la más sencilla para su aplicación a nivel industrial. Sin embargo los nanotubos fabricados así suelen ser de pared múltiple y presentan gran cantidad de defectos.

Figura 2.Método CVD

3. Ablación láser:

Consiste en el bombardeo de una barra de grafito con pulsos intensos de haz láser, en un reactor a alta temperatura y en presencia de un gas inerte. Así se genera el gas caliente de carbono a partir del cual se forman los nanotubos al condersarse en las paredes frías del reactor.

Los nanotubos obtenidos son de pared única con una gama de diámetros que se puede controlar variando la temperatura de reacción. Es un método con un buen rendimiento pero es muy costoso ya que requiere laceres de alta potencia.

Figura 4. Método ablación de Laser

Figura 5. Un nanotubo visto en un microscopio de barrido electrónico.

NEMS. Mecánica y semiconductores al servicio de la detección

Es posible que en nuestro día a día macroscópico nunca nos hayamos interesado por estos pequeños dispositivos, que sin embargo, son de vital importancia para muchas técnicas de detección con las que caracterizar lo que nos rodea.  Los NEMS o sistemas nanoelectromecánicos, están haciendo posible la detección a un nivel impensable hace unos años. Pero ¿qué son los NEMS?.

Para poder introducir el concepto de NEM debemos aumentar un poco la escala de tamaño y comenzar hablando de los MEMS, los precursores de estos. Los MEMS o sistemas microelectromecánicos, son aquellos dispositivos que aúnan la ciencia de los semiconductores con la ingeniería mecánica creando lo que se conoce como dispositivos electromecánicos, pero a muy pequeña escala. 

La tecnología de los dispositivos electromecánicos se conoce desde hace ya tiempo, el primer ingenio!" de este tipo fue creado en 1875 por Charles Agustine de Coulomb, para medir la carga eléctrica, no en vano sus unidades llevan su nombre.  

Todos los dispositivos electromecánicos constan de dos componentes principales, independientemente de su tamaño, un elemento mecánico y un transductor.

El elemento mecánico reacciona como respuesta a una fuerza aplicada, estacionaria o que varía con el tiempo (que es la que se quiere detectar), la reacción suele ser un movimiento de dicho elemento.  Un ejemplo de elemento mecánico es el cantilever de un microscopio. 

Cantilever.