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Materiales con nanotubos de carbono

Los nanotubos de carbono pueden ser la base para la formación de nuevos materiales. Los compuestos que incorporan nanotubos de carbono en su composición tienen interesantes propiedades debido a que los nanotubos de carbono les transfieren en cierta medida sus extraordinarias características.

Así, pueden desarrollarse compuestos que tengan las siguientes propiedades:

Materiales con Nanotubos de Carbono

Mecánicas

Los nanotubos de carbono poseen excelentes propiedades mecánicas: alta dureza, tenacidad, resistencia mecánica, flexibilidad y elasticidad, aunque hay que aplicar grandes fuerzas para deformarlos. Son, además muy ligeros. Los nuevos materiales compuestos que incorporan nanotubos de carbono pueden exhibir una o varias de estas características, siendo así aptos para aplicaciones muy específicas como las aeroespaciales.

Eléctricas

Los nanotubos metálicos, por ejemplo, son capaces de conducir la corriente eléctrica cientos de veces más eficazmente que los cables de cobre tradicionales. Otros nanotubos de carbono son semiconductores por lo que se piensa en ellos como posibles sustitutos del silicio en la electrónica del futuro. Además, los nanotubos son emisores de campo, tienen propiedades optoelectrónicas, etc.

Materiales con Nanotubos de Carbono

Al formar compuestos agregando pequeñas cantidades de nanotubos a otros materiales, como polímeros por ejemplo, cambian las propiedades eléctricas de estos dando lugar a diversas aplicaciones industriales. Es interesante señalar, además, que añadiendo una cantidad insignificante de nanotubos se pueden mejorar las propiedades eléctricas del material en varios órdenes de magnitud sin aumentar apenas el peso del material.

Hidrófobas

Los nanotubos de carbono son hidrófobos, es decir, repelen el agua. Esta característica puede dar lugar al desarrollo de compuestos con la misma característica.

Ignífugas

Se ha comprobado experimentalmente que los polímeros reforzados con nanotubos de carbono tienen propiedades ignífugas. El motivo no se conoce todavía muy bien pero podría ser porque al elevarse la temperatura en caso de fuego los nanotubos se desplazarían hacia la superficie y formarían una red que, aparte de mantener la integridad estructural del polímero, formarían parte de una barrera aislante que protegería al interior del material (hay que recordar que los nanotubos de carbono conducen muy bien el calor en la dirección del eje del nanotubo, pero no transversalmente).

La ventaja de los nanotubos de carbono como aditivos ignífugos es que permitiría desplazar a otros que se usan actualmente y que son perjudiciales para el medioambiente.
Los materiales compuestos con propiedades ignífugas son de vital importancia en muchos ámbitos de aplicación. Los aviones comerciales de transporte, por ejemplo, contienen gran cantidad de plásticos inflamables en la tapicería de los asientos, ventanas, marcos de ventanas, aislamientos de cables y partes variadas.

Materiales con Nanotubos de Carbono

Térmicas

Los nanotubos de carbono, además de ser muy estables a altas temperaturas, presentan una altísima conductividad térmica (superior a la del diamante) en la dirección del eje. Sin embargo, si se les aplica calor en dirección perpendicular al eje, lo reflejan.

Estas propiedades se transfieren a los compuestos que contienen nanotubos de carbono. Así, se pueden desarrollar materiales con alta conductividad térmica en una dirección pero aislantes en otra, según la alineación de los nanotubos de carbono. La primera propiedad podrá ser usada para fabricar disipadores de calor en ciertas aplicaciones como la electrónica donde los chips pueden alcanzar temperaturas superiores a 100ºC. La segunda servirá para elaborar estupendas barreras térmicas.

Fuente: extracto del Informe de Vigilancia tecnológica “Nanotubos de Carbono: Aplicaciones”. http://www.madrimasd.org

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