Nanotubos de carbono

Os nanotubos de carbono são relativamente novos, pois são alótropos de carbono que foram sintetizados há pouco tempo como uma nanoestrutura em uma forma cilíndrica. Eles consistem de átomos de carbono ligados em forma de tubo, às vezes com uma única parede, que podem ser chamados de nanotubos de carbono de parede simples da sigla em inglês SWCN, cujo significado é Single-Walled Nanotubes, ou possuírem paredes múltiplas, que podem ser chamados de nanotubos de carbono de paredes múltiplas, cuja sigla em inglês é MWNT e seu significado é Multi-Walled Nanotubos.

Embora eles provavelmente foram sintetizados em pequenas quantidades e observados desde a invenção do microscópio eletrônico de transmissão em 1938, sua popularidade atual decorre de um artigo publicado pelo físico japonês Sumio Iijima, em 1991. Muito da moderna literatura sobre o tema erroneamente credita a Iijima a descoberta dos mesmos. Eles são considerados uma parte da família estrutural dos fulerenos, que também possui outros membros como os buckyballs. Enquanto os nanotubos são átomos de carbono na forma de um cilindro, os buckyballs estão dispostos em um formato esférico.

Os nanotubos de carbono possuem muitas propriedades notáveis e que ainda estão em fase inicial de exploração. Primeiro de tudo, eles são extremamente fortes, provavelmente um dos materiais mais fortes teoricamente possíveis. Embora os nanotubos possuam apenas cerca de um nanômetro ou milimicro (subunidade de metro) de diâmetro, o que pode ser muito longo em comparação com o seu comprimento, porém, esta se torna uma propriedade útil para a obtenção de força e resistência, normalmente as paredes são únicas e o seu comprimento pode ser por muitas vezes bem mais que um milhão de vezes o seu diâmetro. A estrutura dos nanotubos pode ser considerada como uma camada de átomos de grafite chamada de grafeno em um cilindro de transporte.

O que são nanotubos de carbono

Embora os maiores nanotubos de que já foram sintetizados hoje sejam apenas de alguns centímetros de comprimento, os projetos de pesquisa e desenvolvimento estão em curso para torná-los menores, e quando estes dispositivos chegarem ao mercado, possuírem uma fibra forte o suficiente para suportar a carga ou pressão da atividade requerida. A fibra é tão forte que elas só poderiam ser transformadas em peças espaciais. Recentemente, os nanotubos de carbono têm sido propostos como um material de construção para tornar as estruturas tão fortes para suportar todo tipo de choque, projéteis de armamentos, entre outros. Devido as suas particularidades e suas extraordinárias propriedades como a de ser um ótimo condutor elétrico, mecânico e térmico, estes dispositivos de carbono podem ser aplicados em diversas situações com o intuito de possibilitarem inúmeras melhorias nas estruturas dos materiais.

Os modelos de parede única são excelentes condutores, e muitas empresas de informática estão desenvolvendo maneiras de utilizá-los em computadores, sejam eles industriais ou para uso doméstico. A utilização dos mesmos irá permitir que a indústria de computação seja capaz de criar computadores mais potentes do que aqueles que podem ser fabricados através do método convencional de fotolitografia.

Ainda são capazes de transportar elétrons, o que significa que são excelentes condutores na direção do tubo. Isso os levou a serem propostos como um material de construção ideal para a próxima geração de televisores, embora as melhorias neste setor com as LCDs, incluindo OLCDs e as LEDs possam tornar essa hipótese improvável em futuro próximo.

O entusiasmo de muitos pesquisadores com as possibilidades abertas pelas propriedades deste tipo de produto basicamente para o desenvolvimento de novos materiais excita muitos cientistas, principalmente os mais ávidos de novos ideias. Porém, para que eles cheguem a se incorporar a artigos considerados de uso comum, há um grande obstáculo a ser vencido, ou seja, desenvolver uma tecnologia que seja barata e confiável para produzir o material em quantidade, respeitando também especificações pré-determinadas e requisitos que sejam imprescindíveis para seu uso em larga escala industrial. Os processos conhecidos de síntese dessas estruturas ainda não dão conta de uma produção em massa, mas futuramente, sim.