211service.com
Haz crecer tus propios nanotubos
Una ilustración de detergente para ropa, sal, bicarbonato de sodio y nanotubos katie benn
El bicarbonato de sodio, la sal de mesa y el detergente son ingredientes sorprendentemente efectivos para cocinar nanotubos de carbono. Un equipo de investigadores del MIT descubrió que tales ingredientes domésticos que contienen sodio pueden catalizar el crecimiento de nanotubos de carbono, o CNT, a temperaturas mucho más bajas que las que requieren los catalizadores tradicionales, aunque un horno doméstico no estaría lo suficientemente caliente para que funcione. El descubrimiento puede permitir que los CNT crezcan en una gran cantidad de materiales que se derretirían a temperaturas más altas, como polímeros y otras sustancias, ofreciendo una forma de fortalecer esos materiales.
Bajo un microscopio electrónico, los nanotubos de carbono parecen cilindros huecos de alambre de gallinero. Cada tubo está hecho de una red enrollada de átomos de carbono dispuestos hexagonalmente. El enlace entre los átomos de carbono es extraordinariamente fuerte y, cuando se modela en una red plana (como en el grafeno) o en forma de tubo (como en un CNT), estas estructuras pueden tener una rigidez y una resistencia excepcionales.
Los investigadores generalmente cultivan CNT a través de la deposición química de vapor, en la que un material como una oblea de silicio se recubre con un catalizador, generalmente un compuesto a base de hierro, y se coloca en un horno, a través del cual fluyen los gases que contienen carbono. A temperaturas cercanas a los 800 °C, el hierro comienza a extraer átomos de carbono del gas, formando nanotubos verticales.
Los investigadores del MIT estaban experimentando con formas de cultivar CNT cuando notaron que un lote producía resultados diferentes a los que esperaban. Los tubos se veían un poco extraños, dice el profesor de aeroastronomía Brian Wardle. Resulta que una pequeña cantidad de sodio, que sospechábamos que estaba inactiva, en realidad estaba causando todo el crecimiento.
Probaron una variedad de compuestos que contenían sodio, incluidos bicarbonato de sodio, sal de mesa y gránulos de detergente, ingredientes que podrían haber comprado en LaVerde's, la tienda de conveniencia en el centro de estudiantes. Eventualmente, actualizaron a versiones purificadas de esos compuestos.
Mientras que los catalizadores de hierro forman nanotubos de carbono a unos 800 °C, descubrieron que los catalizadores de sodio lo hacían a unos 480 °C. Y después de unos 15 a 30 minutos en el horno, el sodio simplemente se evaporó, dejando atrás nanotubos de carbono huecos.
Anticipamos que con el sodio, es posible obtener tubos de alta calidad en el futuro, dice el estudiante de posgrado aero-astro Richard Li, autor principal del estudio. Incluso si usara bicarbonato de sodio Arm & Hammer, debería funcionar.