Os nanotubos de carbono (CNT) são estruturas cilíndricas compostas por átomos de carbono.
Os seus diâmetros situam-se normalmente na gama dos nanómetros.
Os seus comprimentos podem variar de micrómetros a centímetros.
Estas estruturas apresentam uma resistência mecânica excecional, que ultrapassa a do aço e a de outros materiais convencionais.
A sua elevada resistência, juntamente com propriedades térmicas e eléctricas únicas, torna os CNT altamente valiosos em várias aplicações.
Estas aplicações incluem materiais estruturais, equipamento desportivo, componentes aeroespaciais e eletrónica.
Qual é a estrutura e as propriedades dos nanotubos de carbono? 7 pontos-chave para saber
1. Formação de nanotubos de carbono
Os nanotubos de carbono são formados pelo enrolamento de uma única camada de grafite, conhecida como grafeno, num cilindro sem costuras.
A disposição dos átomos de carbono nestes tubos está num padrão de rede hexagonal.
Este padrão contribui para a sua resistência e flexibilidade.
2. Tipos de nanotubos de carbono
A estrutura de um CNT pode ser classificada em dois tipos principais: nanotubos de carbono de parede simples (SWCNTs) e nanotubos de carbono de parede múltipla (MWCNTs).
Os SWCNT são constituídos por uma única camada de grafeno.
Os MWCNT têm várias camadas de grafeno aninhadas concentricamente umas nas outras.
3. Propriedades mecânicas
Os CNT são conhecidos pela sua extraordinária resistência à tração e flexibilidade.
Podem dobrar-se e torcer-se sem quebrar, o que os torna ideais para materiais de reforço em compósitos.
4. Propriedades térmicas
Os CNTs apresentam uma elevada condutividade térmica.
Isto é benéfico para aplicações que requerem uma dissipação ou transferência eficiente de calor.
5. Propriedades eléctricas
Dependendo da sua estrutura, os CNT podem ser metálicos ou semicondutores.
Esta capacidade de afinação permite a sua utilização numa vasta gama de dispositivos electrónicos, desde materiais condutores a transístores.
6. Propriedades químicas
Os CNT são relativamente inertes e estáveis.
Podem ser funcionalizados para aumentar a sua compatibilidade com outros materiais ou para introduzir funcionalidades químicas específicas.
7. Aplicações dos nanotubos de carbono
As propriedades únicas dos CNT permitem a sua utilização em numerosos domínios.
Materiais estruturais: Utilizados como agentes de reforço em materiais compósitos para aumentar a resistência e a durabilidade.
Eletrónica: Utilizados em semicondutores, transístores e outros componentes electrónicos devido às suas propriedades eléctricas controláveis.
Armazenamento de energia: Incorporados em baterias e supercapacitores para um melhor desempenho.
Aplicações biomédicas: Utilizados em sistemas de administração de medicamentos e como suportes para engenharia de tecidos devido à sua biocompatibilidade e tamanho à nanoescala.
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