nanotubos de carbono

Páginas: 9 (2232 palavras) Publicado: 5 de novembro de 2014
2. NANOTUBOS DE CARBONO
Conhecido desde épocas pré-históricas, o carbono é o quarto elemento químico mais abundante no Universo. Por causa da sua grande habilidade em formar ligações com ele mesmo e outros elementos, mais de 10 milhões de compostos diferentes já foram identificados. Mais conhecido em suas formas simples como o carvão, o grafite e o diamante, compostos de carbono formam a baseda vida orgânica em nosso planeta, além de se combinar com alguns metais para produzir carbetos metálicos, entre os quais o aço é um dos mais comuns e utilizados.
A história da descoberta dos nanotubos de carbono começou em 1985, quando os físicos Harry Kroto (University of Sussex, Inglaterra) e Richard Smalley (Rice University, EUA) iniciaram os estudos sobre a vaporização de grafite paraexplicar processos que podem ocorrer na superfície de estrelas. Para isso, eles utilizaram reatores de arco voltaico, em que uma descarga elétrica é feita entre dois eletrodos de grafite, colocados a poucos milímetros um do outro. Estudando estruturas de carbono formadas pela evaporação do grafite, eles descobriram que a maior parte dos elementos formados era constituída por uma esfera oca composta deátomos de carbono interligados entre si, hoje conhecidos como fulerenos que são moléculas que podem conter de 20 a infinitos* átomos de carbono, (Quim. Nova, Vol. 33, No. 3, 680-693, 2010) . Abaixo segue exemplo do mais abundante dos fulerenos , o C60.

Figura 1: Fulereno [C60] e seus fragmentos estruturais: a) unidade piracelênica; b) ciclo-hexatrieno e c) [5] – radialeno . (Quim. Nova, Vol. 33,No. 3, 680-693, 2010)
Em 1991, o físico japonês Eiji Iijima, pesquisador chefe da NEC, em Tsukuba, no Japão, tinha certeza de que poderia encontrar muitas estruturas novas de carbono observando o depósito proveniente da evaporação de grafite usando o processo de pirólise de grafite em plasma sob atmosfera controlada de hélio. (IIJIMA, S. Helical microtubes of graphitic carbon. Nature, 1991).Para caracterizar os produtos da evaporação, ele utilizou um microscópio eletrônico de transmissão de alta resolução. Com muita paciência, e após muitas tentativas, ele finalmente descobriu um depósito de material diferente na superfície de um dos eletrodos formado de estruturas de átomos de carbono em forma de tubos com diâmetros de cerca de 4 bilionésimos de metros, isto é, 4 nanômetros (4 nm).Para se ter uma ideia desse diâmetro, basta dizer que um fio de cabelo tem um diâmetro de cerca de mil nanômetros. Por ter dimensões nanométricas, esses tubos são hoje conhecidos como nanotubos de carbono (NTC).

Figura 2 :Imagem de um Nanotubo de carbono (LQES – Laboratorio de química do Estado Sólido – Instituto de Quimica – UNICAMP – http://lqes.iqm.unicamp.br)
Os nanotubos de carbono foramdescobertos há apenas 23 anos, e, por possuírem propriedades físicas, químicas e eletrônicas únicas, estas nanoestruturas são bastante promissoras. Sua descoberta, têm ganhado popularidade e atraído o interesse da comunidade científica devido ao seu enorme potencial de aplicação em diversas áreas. Nos últimos anos houve uma crescente quanto a publicações referente aos NTC, conforme ilustrado nográfico abaixo:

Figura 3 : ALTERAR GRAFICO E COLOCAR FONTE
2.2. Métodos de obtenção
Os métodos de preparação para obtenção de NTC são: descarga por arco elétrico, ablação por laser e deposição química a vapor (do inglês CVD). Métodos de descarga por arco e ablação por laser são baseados na condensação de átomos de carbono gerados pela evaporação (sublimação) de carbono a partir de um precursorsólido, geralmente, grafite de alta pureza. A temperatura de evaporação envolvida em tais processos aproxima-se da temperatura de fusão do grafite, de 3000 a 4000° C. O método CVD se baseia na decomposição de gases (ou vapores) precursores contendo átomos de carbono , geralmente um hidrocarboneto , sobre um metal catalisador . A decomposição é geralmente realizada em temperaturas abaixo de...
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