Nanotubos de carbono son la opción verde en conductividad

Para Cesar Miranda-Reyes, investigador de doctorado de la U. de Cambridge, son la solución a la creciente demanda eléctrica y alza en el precio del cobre, que encarece todavía más los costos energéticos.

“Uno de los principales problemas que hemos comenzado a enfrentar es la creciente demanda de electricidad y aunado a ella, el continuo incremento en los precios del cobre producto de la escasez de este material. Es necesario encontrar nuevos materiales conductores que ayuden a satisfacer nuestra necesidad de electricidad”, indicó en una entrevista a la BBC.

“Por otro lado, a pesar de que el cobre ha sido por mucho años el material utilizado en casi todas las aplicaciones electrónicas gracias a su excelente conductividad eléctrica, muchas aplicaciones y dispositivos electrónicos en la actualidad comienzan a requerir características que el cobre no posee; por ejemplo, materiales cada vez más ligeros son necesarios en cualquier tipo de vehículo para reducir el peso del vehículo y por tanto el consumo de combustible”.

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Otra de las ventajas de los nanotubos de carbono es que se pueden obtener de materiales como el metano, lo que brinda una tecnología más limpia si se la compara con el cobre.

Miranda-Reyes explica que “un nanotubo de carbono es un cilindro hueco y extremadamente pequeño cuyas paredes están formadas por átomos de carbono acomodados de tal manera que forman una red de hexágonos, muy similar a un panal de abejas en el que los átomos de carbono se encuentran en los vértices de cada hexágono”. Añade que “estas nanoestructuras, además de ser uno de los materiales más ligeros y fuertes que se conocen, también son excelentes conductores de electricidad”. Además, existen diferentes tipos de nanotubos de carbono, según sea la orientación de la red de hexágonos en relación al eje del tubo. Esta orientación es la responsable de las propiedades electrónicas del material, señala el científico.

El investigador explica que el método utilizado por la universidad para crear nanotubos se denomina deposición química del vapor, “un proceso de síntesis en el que se introducen a un horno que se encuentra en su parte central a un poco más de 1000 grados centígrados precursores de carbono y un catalizador en estado gaseoso. Cuando el precursor, que es un gas que contiene carbono (por ejemplo metano), llega a la zona más caliente del horno, las moléculas del gas se descomponen produciendo átomos de carbono que comienzan a nuclear en las partículas catalizadoras. Los átomos de carbono se acomodan sobre estas partículas formando los nanotubos de carbono”.

Luego, la nube que se forma se mueve a un lugar más frío, donde se condensa y puede comenzar a ser enrollada en forma de fibra. A continuación se extrae del horno y se enrolla de a una velocidad constante hasta formar un hilo muy delgado. Este hilo es la fibra de nanotubos de carbono, formada por millones de nanotubos orientados de forma paralela al eje longitudinal de la fibra. “Cada hilo que sale del horno tiene un diámetro de unos micrómetros (análogos a un décimo de un cabello humano). Si hablamos de un sólo nanotubo (la nanoestructura), entonces las dimensiones son nanómetros (más de 10 mil veces más delgado que un cabello humano)”, explica Miranda-Reyes.

Si se enrollan varias habrás se puede formar un cable ligero, resistente y muy buen conductor eléctrico, el futuro reemplazo del cobre, según apuntan las últimas investigaciones.

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Fuente: Nanotubos de carbono: la tecnología que puede reemplazar al cobre (BBC)