Nanotub de carbon

Modele 3D a trei tipuri diferite de nanotuburi cu pereți unici.

Nanotuburile de carbon au fost descoperite în 1985 de chimistul american Richard E. Smalley , care și-a dat seama că, în anumite situații, atomii de carbon alcătuiesc structuri sferice ordonate: fulerenele . Structura, după o relaxare ulterioară, tinde să se rostogolească pe ea însăși, obținând structura cilindrică tipică. Ele pot fi privite, în mod similar cu fulerenele , ca una dintre formele alotropice de carbon.

Descriere

Există diverse nanotuburi. În linii mari, ele pot fi împărțite în două tipuri:

• nanotub cu un singur perete sau SWCNT ( Single-Walled Carbon NanoTube ): constând dintr-o singură foaie grafitică înfășurată pe sine;
• nanotub cu pereți multipli sau MWCNT ( Multi-Walled Carbon NanoTube ): format din mai multe foi înfășurate coaxial una peste alta.

Corpul nanotubului este format doar din hexagone , în timp ce structurile de închidere sunt formate din hexagoni și pentagoni, la fel ca fulerenele . Din acest motiv, nanotuburile pot fi considerate ca un fel de fulereni uriași. Tocmai datorită acestei conformații a hexagonelor și pentagonelor, nanotuburile au adesea defecte structurale sau imperfecțiuni care deformează cilindrul. Diametrul unui nanotub cu un singur perete neacceptat este între minim 0,4 nm ^[1] și maxim 6 nm. Raportul foarte mare între lungime și diametru (în ordinea 10 ⁴ ) le permite să fie considerate ca fiind nanostructuri unidimensionale și conferă proprietăți specifice acestor molecule.

Descoperire

Același subiect în detaliu: Istoria nanotuburilor de carbon .

Deși descoperirea nanotuburilor de carbon este adesea atribuită japonezului Sumio Iijima , cercetător al NEC Corporation , o cunoscută industrie electronică japoneză, în 1991, ^[2] în realitate istoria descoperirii nanotuburilor este mult mai complexă și a început mult mai devreme. ^[3]

Primele lucrări despre fibrele de grafit goale datează din 1952 de către cercetătorii ruși, însă faptul că au publicat rezultatele cercetărilor lor în limba rusă a împiedicat difuzarea lor în lumea occidentală.

Proprietăți și posibile utilizări

Același subiect în detaliu: aplicații potențiale ale nanotuburilor de carbon .

Animația structurii unui nanotub.

De la descoperirea nanotuburilor, au fost efectuate numeroase studii pentru a determina proprietățile lor fizice și chimice, atât prin experimentarea directă a probelor, cât și prin utilizarea simulărilor pe computer. În același timp, cercetătorii dezvoltă modalități eficiente de a exploata aceste proprietăți în practică.

Nanotubul cu pereți unici este un material foarte rezistent la tracțiune. Are proprietăți electrice interesante: în funcție de diametrul sau chiralitatea sa (modul în care legăturile carbon-carbon se succed de-a lungul circumferinței tubului) poate fi un conductor de curent , cum ar fi un metal sau un semiconductor , cum ar fi siliciu al microcipurilor , deschizând astfel ușile căutării de noi metode de construcție în domeniul electronicii, creând cipuri din ce în ce mai mici și mai rapide.

Utilizările posibile sunt: tranzistoare , LED-uri , lasere ultraviolete, actuatoare etc.

Recent, nanotuburile de carbon au fost utilizate și pentru aplicații biomedicale. Diferite funcționalizări au făcut posibilă soluționarea lor în apă, favorizând biocompatibilitatea și reducând drastic citotoxicitatea acestora. Prin urmare, nanotuburile servesc ca purtători de medicamente, agenți potențiali pentru tratamentul cancerului de rinichi și pentru creșterea activității neuronale. În domeniul diagnostic, au fost studiați recent in vitro și in vivo, la porci, ca posibili agenți de contrast cu ultrasunete . ( http://www.pnas.org/content/109/41/16612.long )

Rezistență mecanică

Rezistența mecanică a unui corp depinde de numeroși factori, inclusiv rezistența legăturilor atom-atom ale materialului de construcție și absența defectelor structurale în rețea. Prezența defectelor joacă un rol fundamental în procesele de rupere prin tracțiune , deoarece pentru a rupe un corp complet lipsit de defecte ar fi necesar să se depășească în același timp toate forțele de coeziune ale întregii suprafețe perpendiculare pe direcția tracţiune. În realitate, prezența defectelor reduce foarte mult forța necesară spargerii obiectului. Pentru a sparge un nanotub fără defecte, este necesar, prin urmare, să rupem toate legăturile carbon-carbon hibridizate care îl compun. Stresul de defalcare al unui nanotub cu pereți unici fără defecte este, prin urmare, comparabil cu valoarea teoretică corespunzătoare legăturii carbon-carbon într-un inel benzenic; această caracteristică îl face cel mai rezistent material organic, capabil să rivalizeze cu materialele anorganice monocristaline (așa-numitele mustăți ). Prin urmare, o fibră sintetică din nanotuburi de carbon ar fi cea mai puternică fabricată vreodată. S-a calculat că un nanotub ideal ar avea o rezistență la tracțiune de 100 de ori mai mare decât cea a unei tije de oțel, dar cu o greutate de 6 ori mai mică.

Dacă proprietățile de rezistență sunt legate de densitatea materialului (așa-numita rezistență specifică), atunci putem spune că nanotubul este cel mai bun material pe care chimia l-a produs. Mai mult, trebuie amintit că nanotuburile nu sunt doar rezistente la rupere prin tracțiune, dar sunt și foarte flexibile și pot fi îndoite în mod repetat până la aproximativ 90 ° fără a se rupe sau a fi deteriorate ^[4] . Rezistența lor extremă, combinată cu flexibilitatea lor, le face ideale pentru utilizare ca fibre de armare în materiale compozite de înaltă performanță, înlocuind fibrele de carbon normale, Kevlar sau fibrele de sticlă .

Unele aplicații științifico-fantastice pentru moment sunt utilizarea nanotuburilor pentru construcția nanomașinilor (chiar clești pentru a „apuca” atomii) sau construirea unei frânghii kilometrice, a cărei rezistență ar permite construirea unui lift către spațiu (de la idee a lui Arthur C. Clarke descrisă în romanul Fântânile Paradisului ).

Sensibilitate la câmpurile electrice

Nanotuburile pot fi tratate în așa fel încât să devină extrem de sensibile la prezența câmpurilor electrice de mare intensitate. De fapt, reacționează la aceste câmpuri îndoindu-se până la 90 °, pentru a reveni la forma lor originală imediat ce câmpul electric este întrerupt. Experimentele în acest sens au arătat că este posibil să se influențeze frecvența de rezonanță naturală a nanotubului, care depinde de lungime , diametru (ca pentru orice sistem dinamic) și morfologie ; această proprietate interesantă ar putea fi exploatată în numeroase aplicații nanotehnologice (nano balanțe și nanoactuatori electromecanici).

Conductivitate

Modele computerizate de nanotuburi stabile.

Structura electronică a nanotuburilor este foarte similară cu cea a grafitului , cu o conductivitate bună în direcția plană și, prin urmare, ar fi rezonabil să ne așteptăm la un comportament similar. Nanotuburile, pe de altă parte, au prezentat proprietăți de conductivitate surprinzătoare care se schimbă în funcție de geometria lor: unele prezintă un comportament metalic, altele comportament metalic sau semiconductor în funcție de caz. De asemenea, s-a observat că, în anumite condiții, electronii pot trece în interiorul unui nanotub fără a-l încălzi (fenomen denumit conducere balistică ).

Aceste proprietăți fac ca nanotuburile să fie foarte interesante pentru dezvoltarea nanofirelor sau a cablurilor cuantice, care ar putea sprijini siliciul în domeniul materialelor pentru electronică și ar permite trecerea de la microelectronică la nanoelectronică. Un procesor cu tranzistoare nanotub ar putea ajunge cu ușurință la 1000 GHz, depășind toate barierele miniaturizării și disipării căldurii pe care tehnologia actuală a siliciului le impune. Pentru a face acest lucru, cu toate acestea, ar fi necesar să se dezvolte o tehnică pentru producerea nanotuburilor de diferite forme și dimensiuni și strict controlabile, care este încă imposibilă în acest moment, precum și capacitatea de a face contacte, joncțiuni și circuite în cantități, pentru a obține economii de scară și a reduce costurile.

Proprietățile de conducere ale nanotuburilor pot fi variate prin dopare , introducând atomi cu caracteristicile dorite în structura lor. Printre cele mai interesante rezultate se numără o diodă nanometrică formată din două nanotuburi care permite curentului să treacă într-o direcție, dar nu și în cea opusă.

Producerea nanotuburilor și purificarea acestora

Nanotuburile pot fi sintetizate folosind diverse tehnici mai mult sau mai puțin complexe datorită vaporizării carbonului și utilizării laserelor . Ceea ce unește diferitele procese este rezultatul: o mare parte din nanotuburile produse au imperfecțiuni care le fac practic inutilizabile. Astfel apare necesitatea purificării produsului. Există numeroase sisteme de purificare, dar toate au problema de a nu putea separa nanotuburile ideale fără a le deteriora. Purificările foarte amănunțite pot duce la o pierdere substanțială a nanotuburilor produse și pot deteriora grav morfologia lor inițială (unele tehnici au niveluri de deșeuri mai mari de 90%). Toate acestea determină un cost de producție foarte ridicat care duce la limitarea cercetării la marile centre de studiu și dezvoltare.

„Dacă termenii: epoca de piatră, epoca bronzului și epoca fierului derivă din instrumentele pe care oamenii le-au făcut, atunci noua epocă tehnologică în care intrăm poate fi numită pe bună dreptate: epoca diamantului”. Ralph C. Merkle - Centrul de cercetare Xerox din Palo Alto

Sinteză

Tehnicile care permit producerea de CNT în cantități mari includ:

• Ionizarea gazelor
• Ablația prin laser
• torță cu plasmă
• disproporționarea la presiune ridicată a monoxidului de carbon CO (HiPco)
• depunerea chimică a vaporilor (CVD)

Majoritatea acestor procese au loc sub vid sau cu gaz de proces. CVD permite dezvoltarea CNT la presiune atmosferică sau sub vid. O cantitate mare de CNT poate fi sintetizată prin aceste metode, dar progresele continue în cataliză și procesele de creștere fac CNT mai accesibilă din punct de vedere comercial.

Ionizarea gazelor

Nanotuburile au fost observate în 1991 în funinginea de carbon prin intermediul electrozilor de grafit în timpul descărcării arcului, folosind o intensitate de curent de 100 Amperi necesară pentru producerea fulerenilor. Prima producție macroscopică de CNT datează din 1992 datorită a 2 cercetători de la NEC Corporation . Metoda de producție a fost aceeași ca în 1991. În timpul acestui proces, carbonul conținut în electrodul negativ se sublimează datorită temperaturii ridicate de descărcare. Deoarece această metodă a condus la descoperirea nanotuburilor de carbon, a fost, de asemenea, cea mai utilizată metodă: are un randament de până la 30% în greutate și permite producerea de nanotuburi de carbon cu pereți unici și multi-pereți, cu lungimi totale de până până la 50 micrometri., cu câteva defecte structurale.

Ablația prin laser

În procesul de ablație cu laser, un laser pulsatoriu vaporizează o țintă de grafit în interiorul unui reactor la temperatură ridicată, în timp ce un gaz inert este injectat în camera de reacție. Nanotuburile se dezvoltă pe suprafețele mai reci ale reactorului la fel cum se condensează carbonul vaporizat. O suprafață răcită cu apă poate fi inclusă în sistemul de colectare a nanotuburilor. Acest proces a fost dezvoltat de Dr. Richard Smalley și colaboratorii de la Universitatea Rice , care la momentul descoperirii nanotuburilor de carbon „sablau” unele metale cu un laser pentru a produce diverse molecule de metal. Când au aflat de existența nanotuburilor de carbon, au înlocuit metalele cu grafit pentru a crea nanotuburi cu pereți multipli. În același an, aceeași echipă a folosit un compus din particule metalice de grafit și catalizator (cel mai bun randament este un amestec de cobalt și nichel) pentru a sintetiza nanotuburi de carbon cu pereți unici.

Ablația cu laser are un randament de aproximativ 70%, cu producția de nanotuburi cu pereți unici, cu un diametru care poate fi controlat în funcție de temperatura în care are loc reacția.

Această metodă este mai scumpă decât descărcarea arcului (ionizarea gazelor) și depunerea chimică a vaporilor.

Torță cu plasmă

Nanotuburile cu pereți unici pot fi sintetizate cu metoda cu plasmă termică de inducție, descoperită în 2005 de grupurile de cercetare de la Universitatea din Sherbrooke și Consiliul Național de Cercetare din Canada. Metoda este similară arcului electric în ambele metode, utilizează gaz ionizat pentru a atinge temperatura ridicată necesară vaporizării carbonului și a catalizatorului metalic necesar pentru producerea nanotubului. Plasma termică este indusă de curenți oscilanți de înaltă frecvență într-o bobină și este menținută sub flux de gaz inert. De obicei, folosind negru de fum ca materie primă și particulele de catalizator metalic intră în plasmă, apoi se răcește pentru a forma nanotuburi de carbon cu pereți unici. Diferite tipuri cu pereți unici pot fi sintetizate cu această metodă cu diametru variabil.

Depunerea chimică a vaporilor (CVD)

Nanotuburi care cresc în plasmă, unde efectul acestora din urmă este sporit prin tehnica depunerii chimice de vapori

Această tehnică a fost descrisă pentru prima dată în 1952 și utilizată a doua oară în 1959. Dar abia în 1993 a fost posibil să se obțină nanotuburi de carbon din această tehnică. În 2007, cercetătorii de la Universitatea din Cincinnati au dezvoltat un proces de creștere a matricilor de nanotuburi de carbon pe un sistem de creștere FirstNano ET3000 cu o lungime de 18 mm.

În timpul CVD, un substrat este preparat cu un strat de particule de catalizator metalic, cel mai frecvent nichel, cobalt, fier sau o combinație. Nanoparticulele metalice pot fi produse și prin alte moduri, inclusiv prin reducerea oxizilor sau din oxizii de soluții solide. Diametrele nanotuburilor care trebuie cultivate sunt legate de dimensiunea particulelor de metal. Acest lucru poate fi controlat (sau mascat) prin modelul de depunere a metalului, prin recoacere sau prin gravarea cu plasmă a unui strat de metal.

Substratul este încălzit la aproximativ 700 ° C. Pentru a iniția creșterea nanotuburilor, în reactor sunt injectate două gaze: un gaz de proces (cum ar fi amoniac, azot sau hidrogen) și un gaz care conține carbon (cum ar fi acetilena, etilena, etanolul sau metanul). Nanotuburile cresc la locurile catalizatorului metalic, fragmentele de gaz conținând carbon departe de suprafața particulei catalizatorului, iar carbonul este transportat la marginile particulei, unde formează nanotuburi. Acest mecanism este încă studiat de cercetători.

În timpul procesului de creștere, particulele de catalizator se pot lăsa la vârfurile nanotubului în creștere sau pot rămâne la bază, în funcție de aderența dintre particula catalizatorului și substrat. Descompunerea termică catalitică a hidrocarburilor a devenit o zonă activă de cercetare și poate fi o cale promițătoare pentru producția în masă de CNT. Reactorul cu pat fluidizat este cel mai utilizat reactor pentru prepararea CNT. Extinderea reactorului este astăzi principala provocare.

CVD este o metodă comună pentru producția comercială de nanotuburi de carbon. În acest scop, nanoparticulele metalice sunt amestecate cu un suport catalizator, cum ar fi MgO sau Al2O3 pentru a crește suprafața pentru un randament mai mare al reacției catalitice a carbonului cu particulele metalice. O problemă în această cale de sinteză este îndepărtarea suportului catalitic printr-un tratament acid, care uneori ar putea distruge structura originală a nanotuburilor de carbon. Cu toate acestea, mediile catalitice alternative care sunt solubile în apă s-au dovedit a fi eficiente pentru creșterea nanotuburilor.

Dacă plasma este generată de aplicarea unui câmp electric puternic în timpul procesului de creștere (depunerea chimică a vaporilor cu plasmă îmbunătățită), atunci creșterea nanotubului va urma direcția câmpului electric. Prin ajustarea geometriei reactorului este posibilă sintetizarea nanotuburilor de carbon aliniate vertical (adică perpendicular pe substrat), o morfologie care a fost de interes pentru cercetătorii interesați de emisia de electroni din nanotuburi. Fără plasmă, nanotuburile rezultate sunt adesea orientate aleatoriu. În anumite condiții de reacție, inclusiv chiar și în absența unei plasme, nanotuburile strâns distanțate vor menține o direcție verticală de creștere rezultată, creând o serie densă de tuburi pe care oamenii de știință le compară cu un covor sau o pădure.

Printre diferitele metode de sinteză a nanotuburilor, CVD este cea mai promițătoare pentru producția la scară industrială, datorită raportului său preț / unitate și deoarece CVD este capabil să producă nanotuburi direct pe un substrat dorit, în timp ce nanotuburile din alte tehnici de creștere trebuie să să fie ridicat. Siturile de creștere sunt controlabile prin depunerea atentă a catalizatorului.

În 2007, o echipă de la Universitatea din Meijo a demonstrat o tehnică CVD extrem de eficientă pentru creșterea nanotuburilor de carbon din camfor. Cercetătorii de la Universitatea Rice, conduși până de curând de regretatul Richard Smalley, s-au concentrat pe găsirea metodelor de producere a unor cantități mari de tipuri speciale de nanotuburi. Abordarea lor este de a crește fibre lungi din multe ramuri de nanotuburi foarte mici tăiate dintr-un singur nanotub original. S-a constatat că toate fibrele rezultate au același diametru ca nanotubul original și ar trebui, de asemenea, să fie de același tip ca și nanotubul original.

Super-creștere CVD

Creșterea superioară din CVD este un proces dezvoltat de Kenji Hata, Sumio Iijima și colaboratorii AIST, Japonia. În acest proces, activitatea și durata de viață a catalizatorului sunt îmbogățite cu adăugarea de apă în reactorul CVD. Cu această metodă, au fost produse „păduri” dense de nanotuburi de câțiva milimetri înălțime, în mod normal aliniate cu substratul. Pădurile au o rată de creștere exprimată prin ecuația:

În această ecuație, β este rata inițială de creștere și {\ tau} _o este caracteristica de viață a catalizatorului. Suprafața lor specifică depășește 1.000 m2 / g (limită) sau 2.200 m2 / g (netezită), depășind valoarea de 400-1.000 m2 / g pentru probele HiPco.

Eficiența sintezei este de aproximativ 100 de ori mai mare decât metoda de ablație cu laser. Timpul necesar pentru realizarea pădurilor SWNT de 2,5 mm înălțime prin această metodă a fost de 10 minute în 2004. Aceste păduri SWNT pot fi ușor separate de catalizator, producând material SWNT curat (puritate> 99,98%), fără purificare ulterioară. Pentru comparație cu creștere egală, CNT HiPco conține aproximativ 5-35% din impuritățile metalice, adică este purificat prin dispersie și centrifugare care dăunează nanotuburilor. Procesul de super-creștere evită această problemă.

Densitatea în vrac a CNT-urilor obținute din super-creștere este de aproximativ 0,037 g / cm3. Este mult mai mic decât cel al pulberii convenționale CNT (~ 1,34 g / cm3), probabil pentru că acestea conțin metale și carbon amorf. Metoda supercreșterii este practic o variație a CVD. Prin urmare, este posibil să se cultive materiale care conțin SWNTs, DWNTs și MWNTs și să se modifice raporturile acestora prin ajustarea condițiilor de creștere. Raporturile lor se schimbă de la subțierea catalizatorului. Sunt incluse multe MWNT, astfel încât diametrul tubului să fie mare. Pădurile de nanotuburi aliniate vertical provin din „efectul de fermoar” atunci când sunt scufundate într-un solvent și uscate. Efectul de fermoar este cauzat de tensiunea superficială a solventului și de forțele van der Waals dintre nanotuburile de carbon. Aliniază nanotuburile într-un material dens, care poate fi alcătuit în diferite forme, cum ar fi foi și bare, dacă se aplică o compresie slabă în timpul procesului. Densificarea crește pe scara Vickers de aproximativ 70 de ori și densitatea este de 0,55 g / cm3. Nanotuburile de carbon sunt ambalate cu o lungime mai mare de 1 mm și au o puritate a carbonului de 99,9% sau mai mare.

Flacără naturală, accidentală sau controlată

Fullerenele și nanotuburile de carbon nu sunt neapărat produse ale laboratoarelor de înaltă tehnologie și se formează în mod obișnuit în locuri banale, cum ar fi flăcările normale, produse prin arderea metanului, etilenei, benzenului, deoarece s-au găsit în funingine după combustia cu reactivii menționați anterior. Cu toate acestea, aceste soiuri naturale pot fi foarte inegale ca mărime și calitate, deoarece mediul în care sunt produse este slab controlat. Astfel, deși pot fi utilizate în unele aplicații, este posibil să le lipsească gradul ridicat de uniformitate necesar pentru a satisface nevoile multiple ale cercetării și industriei. Eforturile recente s-au concentrat pe producerea de nanotuburi de carbon mai uniforme în medii cu flacără controlată. Astfel de metode au permis sinteza nanotuburilor low-cost bazate pe modele teoretice, deși trebuie să concureze cu producția rapidă și pe scară largă a BCV.

Îndepărtarea catalizatorilor

Catalizatorii metalici la scară nano sunt factori importanți pentru sinteza continuă a CNT prin CVD. Acestea permit creșterea eficienței creșterii CNT și pot da control asupra structurii și chiralității lor. În timpul sintezei, catalizatorii pot converti precursorii carbonului în structuri tubulare de carbon, dar pot și încapsula, acoperind carbonul. Împreună cu oxidul de metal care acționează ca suport, acestea pot fi, prin urmare, încorporate în produsul CNT.

Inovații

• Compania britanică Surrey NanoSystems a produs un strat format din nanotuburi de carbon, numit Vantablack , recunoscut ca fiind cel mai negru material din existență. Reflectă 0,035% din lumina vizibilă și absoarbe restul.
• Case Western Reserve University lucrează la crearea nanotuburilor auto-asamblate.
• La Universitatea din California, ei încearcă să implanteze neuroni de șoarece (preluați din hipocampus) pe un strat de nanotuburi cu pereți multipli, cu scopul de a experimenta interfețe neuro-computer
• La Institutul de Tehnologie din Massachusetts, ei dezvoltă baterii inovatoare pe bază de nanotuburi.
• Chris Cox , arhitect, a adoptat recent nanotubul ca element structural într-un design câștigător al arhitectului Emrson Prosser .
• Un proiect ( NaPhoD ) născut din colaborarea unor universități europene lucrează la inserarea moleculelor organice fotoactive în nanotuburile de carbon.
• Departamentul de Chimie și Științe ale Mediului din New Jersey Institute of Technology (SUA) a anunțat rezultate care sugerează posibilitatea de a crea celule fotovoltaice foarte economice pe baza nanotuburilor de carbon (2007).
• Cercetătorii IBM au realizat un tranzistor de nanotuburi de carbon de 9 nanometri, demonstrând modul în care este posibil, în timp ce scade sub bariera de 10 nanometri, să creeze un dispozitiv capabil să prezinte proprietăți mai bune decât orice alt tranzistor de această dimensiune. de siliciu. ^[5]

Riscuri pentru sănătate

Neutralitatea acestui articol sau secțiune pe tema chimiei a fost pusă la îndoială . Motiv : Acest paragraf conține un text cursiv cu evidentă non-neutralitate Pentru a contribui, corectați tonurile emfatice sau părtinitoare și participați la discuție . Nu eliminați această notificare până când disputa nu este soluționată. Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Toxicitatea nanotuburilor de carbon este o problemă importantă în nanotehnologie. Cercetările au început recent și numeroase studii sunt în curs de desfășurare pentru a verifica posibilitatea riscurilor pentru sănătate cauzate de ingerarea sau inhalarea nanotuburilor. Rezultatele preliminare evidențiază dificultățile în evaluarea toxicității acestui material eterogen. Parametrii precum structura, distribuția mărimii, suprafața, chimia suprafeței, încărcarea suprafeței și starea de aglomerare și puritatea probelor au un impact major asupra reactivității nanotuburilor de carbon. S-a demonstrat că nanotuburile de carbon pot traversa apărarea naturală a corpului, ajungând la organe și declanșând reacții inflamatorii și fibrotice. În alte condiții, nanotuburile de carbon pot pătrunde în citoplasmă și pot provoca apoptoză (moarte celulară).

Rezultatele pe rozătoare au arătat că, indiferent de modul de sinteză al nanotubului de carbon, de tipul și cantitatea de metale conținute, CNT-urile pot provoca inflamații , granulom epitelioid, fibroză și modificări ale funcționării biochimice / toxicologice a plămânilor.

Forma în formă de ac a nanotuburilor de carbon este similară cu cea a fibrelor de azbest . Acest lucru duce la ideea că, la fel ca azbestul, CNT-urile pot provoca și mezoteliom , atât la nivelul mucoasei pleurale, cât și la nivelul mucoasei cavității peritoneale. Un studiu pilot întărește această predicție: oamenii de știință care expun cavitatea peritoneală la CNT observă tumori foarte asemănătoare cu cele cauzate de azbest cu un curs patologic care include inflamația și formarea granuloamelor. Autorii studiului concluzionează:

Având în vedere noutatea acestor tehnologii, acestea sunt desigur studii care trebuie aprofundate și nu a fost încă verificat dacă aceste efecte evoluează apoi în forme canceroase .

Notă

Bibliografie

• ( EN ) S. Iijima. Microtubuli elicoidali de carbon grafitic. Natura , 1991, 354, 56.
• ( RO ) MS Dresselhaus, G. Dresselhaus și PC Eklund. Știința fulerenelor și a nanotuburilor de carbon . Burlington, Academic Press, 1996. ISBN 0-12-221820-5
• Alessio Mannucci. Călătorie halucinantă . Boopen, 2006. ISBN 978-88-6223-434-4

Elemente conexe

• Nanotehnologie
• Fullerene
• Grafen
• Gel Bucky

Alte proiecte

• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe nanotuburi de carbon

linkuri externe

• Introducere în nanotuburi fișier PDF
• Nanotuburi și nanotehnologii (Universitatea din Padova) , pe Chimica.unipd.it . Adus la 14 februarie 2007 (arhivat din original la 17 septembrie 2007) .
• ( EN ) https://web.archive.org/web/20070116200423/http://www.pa.msu.edu/cmp/csc/NTSite/nanopage.html
• NanoTCAD ViDES: codice open-source per la simulazione di CNT-FET , su nanohub.org .

Portale Chimica	Portale Fisica
Portale Ingegneria	Portale Materiali