Os nanotubos de carbono (CNT) podem ser sintetizados através de vários métodos, incluindo a evaporação a laser, a deposição química de vapor (CVD) e a deposição química de vapor enriquecida com plasma (PECVD). O método de evaporação a laser envolve a utilização de um laser de alta potência para vaporizar um alvo de carbono, normalmente misturado com um catalisador, num forno de alta temperatura. O carbono vaporizado condensa-se então para formar nanotubos. Este método é conhecido por produzir nanotubos de carbono de parede simples (SWCNTs) de alta qualidade e com propriedades controláveis.
Síntese por evaporação a laser:
No método de evaporação a laser, um laser pulsado, como um laser de CO2 ou Nd:YAG, é utilizado para aquecer um alvo de grafite que contém uma pequena quantidade de catalisador metálico (por exemplo, ferro, cobalto ou níquel) num forno de quartzo a temperaturas de cerca de 1200°C a 1400°C. A energia intensa do laser vaporiza a grafite e as partículas de catalisador, que depois se recombinam e condensam nas regiões mais frias do forno para formar nanotubos de carbono. Este método permite a produção de SWCNTs de alta pureza com diâmetros e comprimentos relativamente uniformes, tornando-os adequados para várias aplicações.Propriedades dos nanotubos de carbono:
- Os nanotubos de carbono apresentam propriedades excepcionais devido à sua estrutura única. São compostos por folhas de grafeno enroladas, o que lhes confere uma extraordinária resistência mecânica, condutividade eléctrica e condutividade térmica. Os CNT são mais fortes do que o aço e mais leves do que o alumínio, com condutividades eléctricas que podem rivalizar com o cobre. A sua condutividade térmica é também muito elevada, comparável à do diamante. Estas propriedades tornam os CNT ideais para uma vasta gama de aplicações.Aplicações dos nanotubos de carbono:
- Materiais estruturais: Devido à sua elevada resistência e leveza, os CNT são utilizados em compósitos para melhorar as propriedades mecânicas dos materiais utilizados na indústria aeroespacial, automóvel e equipamento desportivo.
- Eletrónica: Os CNT podem ser utilizados como semicondutores em dispositivos electrónicos, incluindo transístores, devido ao seu bandgap controlável e à elevada mobilidade dos portadores.
- Armazenamento de energia: Os CNTs são utilizados em baterias e supercapacitores para melhorar a capacidade de armazenamento de energia e as taxas de carga/descarga.
- Aplicações biomédicas: Os CNTs podem ser funcionalizados para utilização na administração de medicamentos, engenharia de tecidos e biossensores.
Emissão de campo: Os CNTs são utilizados em ecrãs de emissão de campo (FEDs) e fontes de electrões devido às suas excelentes propriedades de emissão de campo.
Conclusão:
