Nanotubo de carbono


Los nanotubos de carbono a menudo se refieren a nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT) con diámetros en el rango de un nanómetro. Los nanotubos de carbono de pared simple son uno de los alótropos del carbono , intermedio entre las jaulas de fullereno y el grafeno plano .

Aunque no están hechos de esta manera, los nanotubos de carbono de pared simple pueden idealizarse como recortes de una red hexagonal bidimensional de átomos de carbono enrollados a lo largo de uno de los vectores de red de Bravais de la red hexagonal para formar un cilindro hueco. En esta construcción, se imponen condiciones de contorno periódicas sobre la longitud de este vector de enrollamiento para producir una red helicoidal de átomos de carbono unidos sin costura en la superficie del cilindro. [1]

Los nanotubos de carbono también se refieren a menudo a los nanotubos de carbono de pared múltiple (MWCNT) que consisten en nanotubos de carbono de pared simple anidados [1] débilmente unidos por interacciones de van der Waals en una estructura similar a un anillo de árbol. Si no son idénticos, estos tubos son muy similares a las largas capas de carbono rectas y paralelas de Oberlin, Endo y Koyama dispuestas cilíndricamente alrededor de un tubo hueco. [2] Los nanotubos de carbono de pared múltiple también se utilizan a veces para referirse a los nanotubos de carbono de pared doble y triple.

Los nanotubos de carbono también pueden referirse a tubos con una estructura de pared de carbono indeterminada y diámetros inferiores a 100 nanómetros. Dichos tubos fueron descubiertos en 1952 por Radushkevich y Lukyanovich. [3] [4]

Si bien existen nanotubos de otras composiciones , la mayor parte de la investigación se ha centrado en los de carbono. Por lo tanto, el calificador de "carbono" a menudo se deja implícito en los acrónimos y los nombres se abrevian NT , SWNT y MWNT .

La longitud de un nanotubo de carbono producido por métodos de producción comunes a menudo no se informa, pero generalmente es mucho mayor que su diámetro. Por lo tanto, para muchos propósitos, se desprecian los efectos finales y se supone que la longitud de los nanotubos de carbono es infinita.


Una imagen de microscopía de túnel de barrido de un nanotubo de carbono de pared simple
Nanotubos de carbono en zigzag de pared simple giratorios
Nanotubo en zigzag, configuración (8, 0)
Sillón nanotubo, configuración (4, 4)
Una representación "cortada y desenrollada" de un nanotubo de carbono como una tira de una molécula de grafeno, superpuesta en el diagrama de la molécula completa (fondo tenue). La flecha muestra el espacio A2 donde el átomo A1 en un borde de la tira encajaría en el borde opuesto, a medida que se enrolla la tira.
Los vectores base u y v de la subred correspondiente, los pares (n,m) que definen estructuras de nanotubos de carbono no isomorfos (puntos rojos) y los pares que definen los enantiómeros de los quirales (puntos azules).
cicloparafenileno
Sillón de triple pared con nanotubos de carbono
Imagen de microscopio electrónico de transmisión de la unión de nanotubos de carbono
andamios de carbono 3D
Una estructura nanobud estable
Una imagen de microscopía electrónica de barrido de haces de nanotubos de carbono
Estructuras de banda calculadas utilizando la aproximación de unión estrecha para (6,0) CNT (zigzag, metálico), (10,2) CNT (semiconductor) y (10,10) CNT (sillón, metálico)
Microestructuras simuladas por computadora con regiones de aglomeración
Cinta nana