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Nanotubos de carbono para reforzar materiales

      
Agencia de Noticias Universidad Nacional
Los nanotubos de carbono se fabrican en los laboratorios de caracterización del Grupo de Ciencia y Tecnología de los Materiales de la UN en Medellín
Científicos de la Universidad Nacional en Medellín son de los pocos que le invierten a la creación del material que se ha convertido en la panacea para las aplicaciones industriales y tecnológicas, pues permiten que los dispositivos tecnológicos sean más potentes y delgados.

La novedad reside en que idean también nuevos usos, como obtener un material que sustituya el titanio en implantes humanos, y que su producción sea amigable con el medioambiente.

En los laboratorios de caracterización del Grupo de Ciencia y Tecnología de los Materiales se utiliza un gas que contenga carbono. Se introduce en un horno a alta temperatura, entre 600 ºC y 800 ºC. El proceso es ayudado por un catalizador metálico (níquel, plata u otros según el objetivo deseado), que permite la creación de los nanotubos, evita la formación de carbono amorfo y acelera las reacciones químicas que logran romper los enlaces moleculares del hidrocarburo. Finalmente, el carbono encapsulado en las moléculas gaseosas se reorganiza en partículas metálicas diminutas o nanotubos.

El valor agregado del trabajo que se realiza en la sede es la utilización de precursores como etanol, metano y CO2. Con el primero se impulsa la fabricación a partir de una fuente renovable. Con los dos últimos, el método es ambientalmente beneficioso. “Cuando utilizo el CO2 de la atmósfera y lo paso por el reactor, capturo el carbono y lo condenso en forma de nanotubos; o sea, secuestro el carbono de la atmósfera y lo aprisiono en forma sólida. Si esto se hiciera a escala piloto sería un mecanismo útil para disminuir la concentración de los gases de efecto invernadero”, detalló Germán Sierra Gallego, docente de la Escuela de Materiales de la Facultad de Minas.

Las aplicaciones


Estos nanotubos se utilizan en diversos proyectos. La Universidad Nacional refuerza piezas de acero inoxidable para utilizarlas como biomateriales en implantes humanos, que normalmente son de titanio y otras aleaciones costosas. Con ello se promovería el acceso de las personas de escasos recursos a este tipo de piezas.

Una de sus aplicaciones es en microelectrónica y la modificación del coeficiente de fricción, lo que significaría incrementar los niveles de resistencia al desgaste por el roce de dos piezas.

“Tenemos pruebas donde se utilizan los nanotubos de carbono como lubricantes en superficies secas o líquidas. El coeficiente de fricción disminuye de 0,45 a 0,15, es decir, en una tercera parte”, subraya el investigador.

Otro proyecto en marcha busca mejorar las propiedades del aluminio. La idea es reforzar materiales económicos con nanotubos, para darles valor agregado. Inclusive, la meta es superar los aluminios tratados térmicamente, proceso que les da mayor resistencia.

Este material es uno de los elementos fundamentales de la industria y la tecnología del futuro.

Puede leer este artículo completo en la edición impresa número 149 del Periódico de la Universidad Nacional o en su versión digital (click aquí).


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