Nanotubos de carbono

Os nanotubos de carbono foram descobertos em 1991 por Sumiyo Iijima, um cientista japonês que trabalhava na NEC Corporation. Um nanotubo de carbono (CNT) é uma forma tubular de carbono com um diâmetro tão pequeno quanto 0,4 nm e comprimento de alguns nanômetros até um milímetro. A relação comprimento/diâmetro de um nanotubo de carbono pode chegar a 28.000.000:1, o que não é igualado por qualquer outro material.

O carbono existe em vários alótropos (diferentes formas físicas), incluindo grafite e diamante, que são os mais familiares. Para imaginar a estrutura de um nanotubo de carbono, pense em pegar uma única camada de uma folha de grafite, cortá-la em um longo pedaço retangular e enrolá-la de forma que as bordas longas do retângulo se juntem. O resultado é um nanotubo de carbono de parede única (SWCN). Se você pegar várias camadas de uma folha de grafite, obterá um nanotubo de carbono multiwall (MWCNT).

É claro que ninguém fica sentado enrolando folhas de grafite para fazer nanotubos. Estes são cultivados em laboratórios, muitas vezes usando um processo chamado deposição de vapor químico.

Esse processo pode ser realizado usando instrumentos chamados reatores, que podem ser bastante sofisticados, mas os nanotubos de carbono podem ser produzidos em um laboratório químico padrão com relativa facilidade. Um tubo de quartzo com cerca de 2,5 cm de diâmetro serve como recipiente do reator e é inserido dentro de um forno (um forno é um dispositivo de aquecimento padrão para sintetizar e tratar materiais). O nanotubo é cultivado em um wafer de silício colocado em um local central dentro do tubo de quartzo. Uma fina camada de ferro, níquel ou cobalto é aplicada à pastilha de silício para servir como catalisador para o crescimento dos nanotubos. Um hidrocarboneto como metano, etano ou acetileno é enviado através do tubo do reator que é aquecido a 750-900ºC pela fornalha.

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