Nanotuburi de Carbon

Cunostintele noastre despre carbon sunt cam tot atât de vechi ca si cele despre foc, dar, cu toate acestea, fiecare secol, fiecare deceniu chiar deschid noi perspective asupra acestui, în aparenta, atât de banal element. Astfel, în anul 1996 Premiul Nobel în chimie era acordat pentru sinteza în laborator a fulerenelor, care, la prima vedere, ar parea, dupa diamant si grafit, „o a treia forma a carbonului”.

Povestea nanotuburilor începe în 1991, când japonezul Sumio Iijima, specialist în domeniul microscopiei electronice, a început sa se preocupe de problema fulerenelor (despre fulerene aveti informatii detaliate în numarul 7/8 - 2004 al revistei Stiinta si Tehnica). Pentru a le fabrica el utiliza un cuptor special, cu atmosfera inerta, în care se declansa un arc electric între doi electrozi din carbon pur. În urma experimentelor rezultau fulerene, dar si o serie de reziduuri.

Japonezul, om riguros ca orice om de stiinta, s-a apucat sa studieze la microscop si reziduurile ramase dupa obtinerea fulerenelor. Sa nu credeti ca este o treaba simpla. Este nevoie de multa meticulozitate. Meticulozitatea japonezului i-a fost rasplatita într-un târziu. El a devenit descoperitorul nanotuburilor de carbon, obiecte de dimensiuni nanometrice, dar cu un potential de-a dreptul incredibil în ceea ce priveste aplicatiile viitoare.

Aceste molecule cilindrice de carbon prezinta proprietati ce le fac utile in multe aplicaţii în nanotehnologie, electronica, optica si alte domenii de stiinta materialelor. Acestea manifesta o duritate si conductibilitate electrica foarte bune si sunt deasemenea foarte buni conductori de caldura.

Nanotuburile de carbon (NTC) sunt forme alotropice de carbon cu o nanostructura care poate avea un raport lungime –diametru de mai mare de 10000.

Nanotuburile fac parte din familia structurala a fulerenelor si se clasifica in nanotuburi cu un singur perete si nanotuburi cu mai multi pereti. Natura legaturilor dintr-un nanotub este descrisa de chimia cuantica aplicata, in special prin hibridizare orbitala. Legaturile chimice din nanotuburi sunt compuse in intregime din legaturi sp² , similare cu cele de grafit. Acest tip de legaturi , care sunt mai puternice decat legaturile de tip sp³ gasite in structura diamantului asigura duritatea unica a moleculelor .