Nanotuburi de Carbon

Nanotuburi de carbon

Proprietati speciale ale nanotuburilor de carbon

Metode de obtinere a nanotuburilor de carbon

Purificarea nanotuburilor de carbon

Utilizari ale nanotuburilor de carbon

Curiozitati

Spumele super-compresibile din nanotuburi de carbon

Cutitul din nanotuburi de carbon

Armura din nanotuburi de carbon

Fulerenele, fascinante in prezent, o provocare pentru viitor

Ecran cu nanotuburi de carbon

Adio cipuri de siliciu, trăiască nanotuburile de carbon!

Nanotuburile – soluția viitorului în domeniile științei

Bibliografie:

25 pagini

=== Nanotuburi de Carbon – Nanotehnologie ===

Nanotuburi de carbon

Povestea nanotuburilor incepe in 1991, cand japonezul Sumio Iijima, specialist in domeniul microscopiei electronice, a inceput sa se preocupe de problema fulerenelor. Pentru a le fabrica el utiliza un cuptor special, cu atmosfera inerta, in care se declansa un arc electric intre doi electrozi din carbon pur. In 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 intr-un tarziu. El a devenit descoperitorul nanotuburilor de carbon, obiecte de dimensiuni nanometrice, dar cu un potential de-a dreptul incredibil in ceea ce priveste aplicatiile viitoare.

Nanotuburile din carbon – molecule cilindirice de carbon de 50.000 de ori mai subtiri decat un fir de par – au proprietati ce le fac folositoare pentru nanotehnologie, electronica, optica si ranforsarea materialelor composite. Cu o structura interna ce rivalizeaza cu cea a diamantului, nanotuburile din carbon sunt extraordinar de rezistente si pot fi foarte eficiente pe post de conductori.

Dintre structurile carbonului intalnim diamantul, grafitul, fulerena si respectiv, nanotubul de carbon.

Nanotubul de carbon are o forma tubulara cu diametrul de 1nm, iar lungimea variaza intre cativa nm. Nanotubul de carbon este echivalentul unei foi de grafena roluita precum un tub.

Proprietati speciale ale nanotuburilor de carbon

Proprietatile electronice, moleculare si structurale ale nanotuburilor de carbon sunt determinate pe o intindere larga datorita structurii lor aproape unidimensionale. Cele mai importante proprietati ale nanotuburilor de carbon si baza lor moleculara sunt prezentate in continuare.

Reactivitatea chimica. Reactivitatea chimica a nanotuburilor de carbon este comparata cu o foaie de grafena, ce apare ca un rezultat direct al curburii de pe suprafata nanotuburilor. Reactivitatea nanotuburilor de carbon este relatata direct cu nepotrivirea lui pi-orbital cauzata de cresterea curburii. Prin urmare, trebuie facuta o distinctie intre peretele lateral si capatul de varf al nanotubului. Din acelasi motiv, un diametru mai mic al nanotubului rezulta prin cresterea reactivitatii. Modificarea chimica covalenta chiar si a peretilor laterali sau a capatului de varf s-a demonstrat a fi posibila. De exemplu, solubilitatea nanotubului de carbon in diferiti solventi poate fi controlata prin aceasta metoda. Deci, cercetarea directa a modificarilor chimice pe comportamentul nanotubului este dificila, deoarece mostrele brute a nanotubului inca nu sunt suficient de pure.

Conductivitatea electrica. Nanotuburile de carbon cu diametrul mic sunt mai degraba semi-conductoare, chiar izolatoare sau metalice. Diferentele dintre proprietatile conductive sunt cauzate de structura moleculara, care rezulta din diferite structuri de legatura, prin urmare, am putea zice, legaturi cu goluri. Diferentele in conductivitate pot fi foarte usor derivate din proprietatile foii de grafena. S-a demonstrat ca un nanotub (n,m) este metalic si presupune ca: n=m sau (n-m)=3i, unde i este numar intreg, iar n si m definesc nanotubul. Rezistenta conductivitatii este determinata de aspecte cuantice mecanice si a fost dovedit de a fi independenta de lungimea nanotubului.

Activitatea optica. Studiile teoretice au dezvaluit ca activitatea optica a nanotuburilor dispar daca nanotuburile devin mai lungi. Prin urmare, este de asteptat ca si alte proprietati fizice sa fie influentate de acesti parametri. Folosirea activitatii optice trebuie sa rezulte in dispozitive optice pentru care nanotuburile de carbon joaca un rol important.

Proprietati mecanice. Nanotuburile de carbon au un foarte mare modul Young in directia lor axiala. Nanotubul ca un intreg este foarte flexibil datorita lungimii mari. Prin urmare, acesti compusi sunt corespunzatori potentiali pentru aplicatii in materiale compozite care necesita proprietati anizotrope.

Proprietati termice. Nanotuburile de carbon au o conductivitate termica foarte buna de aproximativ 3000W/mK in directie axiala si mai putin pe cea radiala.

Proprietati electronice. Nanotuburile de carbon sunt bune generatoare de camp datorita efectului de tunel.

Metode de obtinere a nanotuburilor de carbon

Cele mai cunoscute si mai utilizate metode in obtinerea nanotuburilor de carbon sunt:

Vaporizare cu arc. Metoda vaporizarii cu arc a carbonului, initial folosita pentru producerea fulerenelor C60, este metoda cea mai utilizata si probabil cea mai usoara de a produce nanotuburi de carbon, si este in acelasi timp simplu de realizat. Prin urmare, este o metoda care produce un amestec de componente si urmareste separarea nanotuburilor de compus si de metalele catalizatoare prezente in produsul brut.

Aceasta metoda creeaza nanotuburi prin vaporizarea cu arc a doua vergele de carbon puse cap la cap, la o distanta de aproximativ 1mm, distanta ce contine, de obicei, gaz inert (heliu, argon), la o presiune joasa (intre 50 si 700 mbar). Recentele investigatii au demonstrat, de asemenea, ca exista posibilitatea de a crea nanotuburi cu metoda arcului in nitrogen lichid. Un curent continuu de 50…100 A este strabatut de un voltaj de 20 V creeaza o temperatura inalta descarcata intre cei doi electrozi. Aceasta descarcare vaporizeaza una din vergelele carbonului si formeaza o mica urma de vergea proiectata pe cealalta. Producerea de nanotuburi intr-o gama larga depinde de uniformitatea arcului de plasma si de temperatura formei proiectate pe electrodul de carbon.

Acest mecanism de crestere este tot mai evident si masuratorile au demonstrat ca diferitele distributiuni ale diametrelor au fost realizate in dependenta de amestecul de argon si heliu. Aceste amestecuri au coeficientii de difuzie diferiti si conductivitati termice diferite. Aceste proprietati afecteaza viteza cu care carbonul si moleculele catalizatoare difuza si se racesc, afectand diametrul nanotubului in procesul de vaporizare cu arc. Astfel se explica faptul ca se formeaza tuburi nucleate cu un singur strat care cresc pe particule metalice de diferite marimi, in dependenta de rata de stingere in plasma si demonstreaza faptul ca temperatura si densitatile carbonului si a metalului catalizator afecteaza distributia diametrelor nanotuburilor.

Nanotuburile monostrat rezultate in urma acestei metode sunt tuburi scurte cu diamentre cuprinse intre 0,6-1,4 nm, iar nanotuburile multistrat sunt niste tuburi cu diametre interioare cuprinse intre 1-3 nm si diametre exterioare in jur de 10 nm.

Avantajele acestei metode constau in faptul ca nanotuburile monostrat cat si multistrat se pot obtine foarte usor. Nanotuburile monostrat pot avea mici defecte structurale, iar cele multistrat pot fi obtinute fara catalizator, e o metoda ieftina si e posibila obtinerea in aer liber.

Dezavantajele metodei constau in faptul ca tuburile tind sa fie scurte cu dimensiuni si directii aleatoare, deseori au nevoie de foarte multa purificare.

Aceasta metoda are un grad de utilizare de 30-90%.

Vaporizare cu laser. Grafitul este descompus datorita unui puls intens al laserului, care genereaza un gaz bogat in carbon din care se formeaza nanotuburile de carbon.

Nanotuburile monostrat in urma acestei metode reprezinta niste legaturi de 5-20 microni, cu diametrul individual de 1-2 nm. In cazul nanotuburilor multistrat de carbon, nu e prea mult interes in aceasta metoda, deoarece e foarte scumpa, dar obtinerea lor e posibila.

Avantajul metodei, in primul rand, e faptul ca nanotuburile monostrat de carbon au un bun control al diametrului si doar cateva defecte. Prin urmare, produsul rezultat este complet pur.

Dezavantajul e faptul ca e o metoda costisitoare, deoarece necesita lasere scumpe si are nevoie de putere de alimentare ridicata, dar e o metoda ce se imbunatateste cu timpul.

Gradul de utilizare a acestei metode e de peste 70%.

Depunere chimica din stare de vapori. Se plaseaza substratul in cuptor, se incalzeste la 600°C si pe parcurs, intr-un mod lent se adauga un gaz purtator de carbon, precum CH4. Odata ce gazul se descompune, atomii de carbon sunt eliberati, acestia recombinandu-se in forme de nanotuburi.

Nanotuburile monostrat de carbon rezultate sunt tuburi lungi cu diametre in jur de 0,6-4 nm, iar nanotuburile multistrat de carbon sunt, la fel, lungi cu diametre de 10-240 nm.

Avantajele metodei sunt – usor de obtinut pana la o cantitate industriala, lungime lunga, un proces destul de simplu. Diametrul nanotuburilor monostrat de carbon este unul controlabil, si nanotuburile sunt complet pure.

Dezavantajul este faptul ca nanotuburile sunt, de obicei, monostrat prin care se strecor mici defecte.

Gradul de utilizare a acestei metodei e de 20-100%.

Nanotuburi de carbon monostrat si multistrat

(modele)

Nanotuburi de carbon monostrat

Nanotuburi de carbon multistrat

Purificarea nanotuburilor de carbon

Purificarea nanotuburilor este un procedeu la fel de important precum si obtinerea acestora. Purificarea se realizeaza prin mai multe modalitati si anume:

Oxidare

Tratament cu acid

Recoacere

Tratament ultrasonic

Purificare magnetica

Microfiltrare

Taiere

Cromatografie

Utilizari ale nanotuburilor de carbon

Electronice: diode si tranzistore, capacitatoare, stocare date, ecrane plate, emitatori de campuri.

Mecanice: compozite cu o forta ridicata, grinzi, cabluri, materiale multifunctionale, membrane de filtru, echipamente spatiale, scuturi.

Senzori, Bio: microscopie: AFM, STM,..; senzori pentru determinarea nanotuburilor: forta, presiune,..; biosenzori; angrenaje moleculare, motoare, elemente automate; baterii: H2, Li,…; reactori la nanoscara; biomedicale: chip-uri de laboratoare, DNA, muschi artificiali, inlocuire de oase, ochi bionic,…

Curiozitati

Spumele super-compresibile din nanotuburi de carbon

Cercetatorii au descoperit de curand ca, pe langa rezistenta ridicata si greutate redusa, nanotuburile de carbon sunt si deosebit de flexibile, actionand ca arcurile super-compresibile. Studiul realizat de catre o echipa de la Institutul Politehnic Rensselaer deschide drumul catre materiale sub forma de spuma, ce pot asigura rezistenta si flexibilitatea necesara in domenii precum aeronavele.

Pulickel Ajayan si Anyuan Cao, cei doi autori, au aratat ca fasiile din nanotuburi de carbon se comporta ca un strat de arcuri de saltea, flexandu-se si revenind la pozitia initiala sub actiunea unei forte. Dar, spre deosebire de o saltea, care in timp isi pierde elasticitatea, acest material isi pastreaza proprietatile chiar si dupa mii de cicluri de compresiune.

Nanotuburile de carbon prezinta o combinatie exceptionala de rezistenta, flexibilitate si densitate redusa, proprietati ce le fac materiale ideale pentru structuri ce necesita duritate crescuta si greutate redusa", a afirmat Pulickel Ajayan.

In cazul spumelor industriale de pana acum, rezistenta si flexibilitatea sunt doua proprietati opuse (creste una, scade cealalta), dar in cazul nanotuburilor de carbon acest lucru nu se aplica.

Compuse din atomi de carbon aranjati asemanator rolelor de sarma cu ochiuri, nanotuburile fac fata cu succes mediilor chimice extreme, temperaturilor si umiditatii ridicate.

Cutitul din nanotuburi de carbon

Cercetatorii de la NIST si de la Universitatea Colorado au proiectat un cutit din nanotuburi din carbon. Intr-o lucrare prezentata luna aceasta, echipa de cercetatori au aratat un cutit facut la scara nanometrica care ar putea deveni in viitor o unealta pentru biologie, permitand oamenilor de stiinta sa studieze celulele mai precis decat o fac astazi.

De ani de zile cercetatorii s-au chinuit cu cutite din diamant sau sticla, care taie mostre de celule inghetate sub un unghi mare, determinand mostrele sa se indoaie si sa se fisureze.

Deoarece nanotuburile din carbon sunt foarte dure si subtiri in diametru, acestea ar fi materialul ideal pentru taierea de felii subtiri din celule. Cercetatorii ar putea folosi nanocutitul pentru a face imagini 3D a celulelor si tesuturilor pentru tomografia cu electroni, operatie ce necesita mostre mai subtiri decat 300 de nanometri.

Prin manipularea nanotuburilor din carbon in interiorul microscoapelor electronice, cercetatorii au inceput sa poiecteze o serie de ustensile precum nanopensete, bile de rulment si oscilatori la scara nanometrica.

Armura din nanotuburi de carbon

Vi se parea extraordinar ca din acest material se poate realiza un radio? Asta nu e tot! Pe cealalta parte a globului, mai exact la Universitatea din Sidney, Australia, doi cercetatori se gandesc sa foloseasca tot nanotuburile de carbon pentru crearea unei armuri ultra rezistente si usoare.

Momentan se foloseste kevlar-ul, cea mai puternica fibra sintetica. Insa vestele antiglont din kevlar, o data lovite, se deterioreaza, tesatura se strica, si devin ineficiente, trebuind schimbate. Insa o vesta din nanotuburi de carbon ar putea fi lovita de multiple gloante in acelasi loc, fara sa isi piarda integritatea.

S-a observat ca o tesatura de 600 nm grosime, alcatuita din sase straturi de cate 100 nm de nanotuburi de carbon, poate respinge proiectile cu o energie de maxim 320 J. Aceasta este echivalenta unei arme de foc de mana, sau a pustilor si automatelor de mici dimensiuni. Insa armele de asalt si mitralierele ar reusi sa penetreze.

Fulerenele, fascinante in prezent, o provocare pentru viitor

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”. La drept vorbind, fulerenele nu sunt chiar o noutate: existenta lor a fost dovedita în praful interstelar si în unele formatiuni geologice terestre; dar fulerenele au putut fi studiate numai dupa 1990, când Kratschmer si Fostiropoulos au gasit calea de a le sintetiza în cantitati rezonabile (grame).

Fulerenele, o a treia forma structural organizata a carbonului?

Hotarât, nu, o data ce fulerenele au structuri si proprietati cu totul neobisnuite pentru specii formate exclusiv din atomi de carbon.

Deosebirea de ordin structural este esentiala: diamantul si grafitul au, ambele, stucturi extinse, notiunea de “molecula” în aceste structuri fiind cu desavârsire exclusa; fulerenele, în schimb, sunt formate din molecule cu existenta discreta, cu forma aproape sferica. De departe cea mai cunoscuta si mai intens studiata este fulerena C60 (cu molecula formata din 60 de atomi de carbon), dar fulerenele C70, C76, C82, C84 – si chiar mai voluminoase – sunt de asemenea cunoscute. Aranjarea atomilor de carbon în aceste molecule este fascinanta în sine, sa luam, drept exemplu, molecula fulerenei C60.

Daca priviti cu atentie, veti observa ca toti atomii de carbon din aceasta dantelarie sunt echivalenti, adica toti au acelasi numar de vecini (3), identic legati, unghiurile dintre legaturile angajate de diferitii atomi fiind si ele identice. Asemanarea cu forma unei mingi de fotbal este izbitoare; atât molecula C60, cât si banala minge de fotbal corespund din punct de vedere geometric unui icosaedru trunchiat; acesta provine, formal, prin “retezarea” vârfurilor unui icosaedru regulat, poliedru cu 20 de fete, toate triunghiuri echilaterale identice; icosaedrul trunchiat va avea 32 de fete, 20 de hexagoane si 12 pentagoane.

Sa trecem însa în revista câteva deosebiri direct observabile între diamant si grafit, pe de o parte, si fulerene, pe de alta parte, raportându-ne, în cazul fulerenelor, la specia C60.

Cu totii stim, bunaoara, ca diamantul, cu structura tridimensionala extinsa, este cristalin, transparent, stralucitor, dur, izolant din punct de vedere electric; grafitul, cu structura bidimensionala extinsa (în straturi) este un solid negru, care cliveaza, conductor electric; atât diamantul, cât si grafitul se topesc (la temperaturi extrem de înalte, peste 3.000oC în cazul diamantului), nefiind afectati de solventi.

Ei bine, la temperatura ambianta C60 este o pulbere galbena, fotosensibila (îsi schimba culoarea sub actiunea radiatiilor UV medii), care se dizolva în banalul toluen formând o solutie roz. Sub actiunea radiatiilor laser polimerizeaza, polimerul nemaifiind solubil în toluen. Efectul variatiilor de temperatura este înca si mai spectaculos: prin încalzire la câteva sute de grade sublimeaza (adica trece direct din stare solida în stare de vapori, în care identitatea moleculara este conservata), distrugerea ansamblurilor moleculare necesitând temperaturi mai mari de 1.000oC. Prin racirea avansata (la temperaturi mai mici decât –183oC), moleculele C60 se organizeaza într-un solid cristalin cu retea cubica.

În forma cristalina, fulerena C60 este un izolator electric, asemenea diamantului. Legaturile dintre moleculele C60 din cristal sunt slabe, iar încalzirea lenta face ca cristalele sa se dezmembreze partial, cu alte cuvinte “sa curga”.

Cu adevarat spectaculoase sunt însa caracteristicile chimice ale fulerenelor, care fac integrarea lor alaturi de diamant si grafit cel putin hazardata. Diamantul si grafitul sunt mai degraba inerte din punct de vedere chimic (reactiile chimice ale carbonului, implicând cu precadere carbunele amorf, exclud prezervarea de ansambluri ordonate de atomi de carbon). Fulerenele însa sunt specii reactive, având tendinta de a acapara electroni, ceea ce le face sa se combine cu usurinta cu parteneri potentiali donori de electroni, la limita, metale electropozitive (alcaline, alcalino-pamântoase sau chiar lanthanide), conservând intacte, în urma acestor reactii, nu doar moleculele de fulerene, ci, în unele cazuri, chiar microcristale.

Care este “pozitia de atac” a fulerenelor în reactiile lor chimice? Sa privim înca o data structura moleculei C60: aceasta “minge” nu este, fireste, compacta; atomii de carbon interconectati formeaza mai degraba un câmp, o structura poroasa, cu cavitati delimitate de atomi vecini. Conceptual, reactiile chimice ale unor astfel de entitati moleculare cu structura poroasa si, totodata, potential acceptoare de electroni la nivel global, pot evolua în doua moduri: partenerul poate fi “legat” în exteriorul moleculei, fiind astfel plasat, în ansamblul compusului, între moleculele de fulerena sau, dimpotriva, poate fi înglobat în interiorul câmpului molecular.

Prima cale este, din punct de vedere practic, relativ mai simpla. S-au obtinut în acest fel compusi cu structuri spectaculoase, ca cea ilustrata mai jos, si, credeti-ma, pentru un chimist potentialul de fascinatie estetica al unei astfel de structuri nu este cu nimic mai prejos decât, bunaoara, irisii lui Van Gogh sau nuferii lui Monet!

Nu mai putin interesanti sunt compusii fulerenelor cu metale alcaline, în special cei cunoscuti sub numele A3C60, în care unei molecule C60 îi corespund trei atomi metalici (în special potasiu sau rubidiu). Interesul pentru acesti compusi depaseste sfera esteticului, întrucât sunt supraconductori la temperaturi cuprinse în intervalul 19-40K, ceea ce, pentru ansamblul supraconductorilor cu schelet organic reprezinta un domeniu de temperaturi deosebit de ridicate, deci de accesibile practic! Proprietatile supraconductoare ale compusilor A3C60 par a-si avea originea în structura lor cristalina dezordonata si, totodata, în interactiuni neobisnuit de puternice între electronii de conductie.

Fulerenele cu parteneri inclusi, numite endoedrice – sau metalofulerene daca partenerii sunt atomi metalici – sunt mult mai dificil de sintetizat. Desi fulerena C60 este cea mai comuna, câmpul (interiorul) acesteia este prea putin voluminos, deci majoritatea endofulerenelor sintetizate pâna în prezent au câmpuri C82, C84 sau chiar mai înalte. Dificultatile de sinteza vizeaza faptul ca este practic imposibil de a insera partenerul în câmpul sferic deja format, câmpul trebuind sa “se înfasoare” în jurul partenerului simultan cu formarea lui; în consecinta, separarea endofulerenelor de reziduurile de carbon este un proces laborios si cu randament mic. Dificultatea de a studia endofulerenele nu se limiteaza însa la problemele ridicate de sinteza. O alta complicatie este aceea ca endofulerenele, în marea lor majoritate, sunt instabile în aer, oxigenul extragând pur si simplu partenerul din câmpul de fulerena. Doar putine elemente s-au dovedit, pâna în prezent, a forma endofulerene stabile, câteva dintre aceste fiind lantanul, itriul, scandiul si unele gaze nobile. Iata de ce studiul endofulerenelor este înca abia la început.

Posibile aplicatii

De îndata ce existenta fulerenelor a fost dovedita si sinteza lor în laborator a devenit posibila, s-a pus cu acuitate problema posibilelor lor utilizari practice, în forma pura sau în compusi.

Fireste, asa cum se întâmpla în zilele noastre cu fiecare material sau proces nou descoperit, primul domeniu de interes a vizat posibilitatea de a furniza sau stoca energie, în pile solare si baterii, sau chiar drept combustibil de racheta. Desi, teoretic, potentialul energetic al fulerenelor este de necontestat, cheltuielile aferente sintezei lor, cel putin cu tehnologia accesibila în prezent, nu justifica economic aceasta directie de utilizare.

Alte aplicatii practice spectaculoase ale fulerenelor pure ar putea avea, drept punct de plecare, unele dintre proprietatile lor neobisnuite; bunaoara, structura lor poroasa, asociata unor dimensiuni de ordinul nanometrilor, a condus la conceptul de nanotuburi de carbon, care deschid posibilitati imense de aplicare în industrie (una dintre aceste fiind ranforsarea polimerilor). Faptul ca fulerenele pure îsi schimba culoarea la iradiere si-a gasit deja aplicatii în fotolitografie, la obtinerea unor lacuri fotosensibile. Proprietatea lor de a sublima este valorificata în procese de crestere de cristale ca si în depunerea, din vapori de C60, a unor filme subtiri, cu proprietatile diamantului, mult mai netede decât cele obtinute prin solidificarea grafitului de vaporizare. Alte posibilitati, cum ar fi utilizarea fulerenelor ca lubrefianti, urmare a capacitatii cristalelor de a “curge” în anumite intervale de temperatura, nu dovedesc, cel putin la scara industriala, un potential economic satisfacator, o data ce alti lubrefianti, cu performante similare, au preturi de fabricatie semnificativ mai scazute.

Sperantele se îndrepta însa cu precadere spre compusii chimici ai fulerenelor. Supraconductivitatea speciilor A3C60 reprezinta una dintre tinte. Altele vizeaza aplicatiile în medicina; s-a dovedit bunaoara ca moleculele de fulerena au capacitatea, în anumite conditii, de a bloca virusul HIV! O alta aplicatie posibila vizeaza înglobarea, în câmpul fulerenelor, de atomi radioactivi trasori; metalofurenelele astfel rezultate, injectate în sistemul circulator, permit investigatiile necesare si, totodata, organismul este mult mai protejat. Þintele cele mai ambitioase vizeaza însa conceperea unor fulerene capabile de a îngloba în câmpul lor sau chiar de a lega în exteriorul moleculelor substante farmacologic active; o astfel de “pastila” ar putea rezolva una dintre problemele curente ale formularii si administrarii farmacologice: eliberarea extrem de lenta, în organism, a principiilor active.

Daca e sa facem o socoteala negustoreasca, aplicatiile practice ale fulerenelor nu si-au gasit înca adevarata dimensiune comerciala, desi asupra lor au trudit adevarati giganti ai cercetarii stiintifice, în cele mai performante si bogate laboratoare ale lumii. Sa nu fim însa dezabuzati. Se întâmpla extrem de rar ca un nou material sa faca imediat saltul în sfera comerciala; pasii din laborator catre conturi în banca sunt cel mai adesea marunti, uneori sovaielnici, scara de timp cea mai probabila acopera, în majoritatea cazurilor, decenii.

Adevaratul câstig al descoperirii si studiului fulerenelor este mult mai putin prozaic; rezultate atât de spectaculoase, chiar unele fara o aplicabilitate practica rational imaginabila (ceea ce nu este cazul fulerenelor!) nasc întrebari, isca controverse, sfarâma norme îndeobste acceptate. Caci, cu fiecare nou material sau proces care dovedeste, în mod indubitabil si reproductibil, propriul lui sistem de anomalii, de abateri de la “norma”, trebuie sa ne întrebam cât de valabila, cât de acoperitoare este, la urma urmei, norma?! În lumea cercetarii stiintifice, chiar si un aparent esec este un rezultat, semnele de exclamare sunt cu necesitate urmate de semne de întrebare, semnele de întrebare multiplica semnele de exclamare, si tot asa, economistii nu trebuie sa fie îngrijorati, ceva cu adevarat comercializabil tot va iesi pâna la urma si mari concerne industriale vor avea câstiguri uriase! Fireste, în tot acest timp, lumea laboratoarelor va fi foarte, foarte ocupata: semne de întrebare se ivesc mereu.

Ecran cu nanotuburi de carbon

Piata produselor care includ nanotehnologii se extinde cu o viteza ametitoare. Se estimeaza ca în anul 2015 aceasta va atinge 2.600 miliarde de dolari. Iata ca nanotehnologia nu este numai o preocupare a oamenilor de stiinta, ci tinde sa intre în viata noastra de zi cu zi. În continuare vom vorbi despre utilizarea unei minuni nanotehhnologice, cunoscuta sub numele de nanotuburi de carbon. Acestea ne vor ajuta cândva sa construim un ascensor catre cosmos, deoarece rezistenta lor mecanica este incredibila. Tot ele au calitati electrice ce le fac apte sa devina componente ale dispozitivelor electronice de mâine.

Începuturi

Înainte de a merge mai departe sa ne aducem aminte cum functioneaza un tub catodic. O descriere foarte simplificata ar suna cam asa: avem un filament care prin încalzire emite electroni. Acestia sunt accelerati într-un câmp electric si trimisi catre un ecran fluorescent. În momentul în care electronii lovesc acest ecran apare un mic punct luminos. Desigur, nu am spus nimic despre felul în care traiectoria electronilor este deviata, în scopul formarii imaginii, deoarece, pentru cele ce urmeaza nici macar nu este nevoie de o descriere mai amanuntita.

Sa ne întoarcem acum catre nanotuburile de carbon. Acestea, spuneam noi mai devreme, au proprietati interesante. Una dintre ele le face interesante pentru articolul nostru. Sub actiunea unui câmp electric nanotuburile emit electroni, care sunt accelerati pe toata lungimea lor. Acum, cu siguranta, întelegeti de ce am descris foarte simplificat functionarea unui tub catodic: acesti electroni, emisi, accelerati si ghidati de catre nanotub, atunci când lovesc un ecran fluorescent produc un mic punct luminos. Mai departe, pe hârtie, lucrurile sunt simple. Realizam o matrice din nanotuburi de carbon, asezam deasupra un ecran fluorescent, gasim o cale prin care sa conectam fiecare nanotub la o sursa de tensiune electrica variabila si gata, avem un display! Asa cum se întâmpla adesea, ce este simplu pe hârtie devine complicat atunci când doresti sa pui în practica. Japonezul Saito, despre care povesteam la începutul articolului, a reusit, în 1998, sa realizeze un mic ecran luminos, bazându-se pe consideratii asemanatoare cu cele aratate mai sus. Acela era doar un început. Apoi a început o adevarata cursa tehnologica pentru realizarea unor adevarate display-uri, care sa poata fi comercializate la preturi cât mai scazute.

Prezentul

Se pare ca, cel putin pentru moment, învingatorul este firma coreeana Samsung. Aceasta a realizat primul prototip al unui display cu nanotuburi de carbon. Rezultatul este unul firesc, daca avem în vedere ca Samsung a cheltuit în 2003 suma de 2,9 miliarde de dolari numai pentru cercetare-dezvoltare. De fapt, cei de la Samsung sunt constienti de faptul ca nu ar putea realiza singuri noile ecrane. De aceea ei s-au focalizat pe anumite tehnologii specifice, legate mai ales de asamblarea finala a display-urilor. Astfel nanotuburile utilizate sunt cumparate din SUA, de la firma Carbon Nanotechnologies. Un gram de nanotuburi costa în prezent 100 de dolari, iar în urmatorii doi ani pretul va coborî spectaculos la numai 10 dolari/gram. Sa va mai spunem ca din acest gram de nanotuburi se pot fabrica pâna la 6 dispaly-uri…

Nanotuburile trebuie fixate pe un suport cu ajutorul unui adeziv special, care sa îndeplineasca anumite conditii, cum ar fi: rezistenta la tractiune, capacitatea de a fi depus în straturi extrem de subtiri si cea de a fixa precis niste obiecte atât de mici cum sunt nanotuburile de carbon, coeficient de dilatare controlat etc. Nici acest adeziv nu este produs de Samsung, ci de catre firma DuPont.

Alte elemente-cheie din constructia noilor display-uri au fost dezvoltate, la cererea companiei Samsung, de catre firme din întreaga lume, ceea ce a permis coreenilor sa îsi focalizeze atentia asupra lucrurilor esentiale. Sa va dam câteva exemple. Asa cum va imaginati deja, aceste ecrane cu nanotuburi de carbon sunt alcatuite din doua straturi între care sunt plasate nanotuburile. Pentru a functiona este necesar ca între ele sa fie scos aerul, altfel electronii emisi nu ar mai ajunge niciodata în locul dorit pe ecran. Dar prin extragerea aerului întreg ansamblul se va deforma sub actiunea presiunii atmosferice, deci este necesar un sistem de rigidizare. Ideea cea mai simpla ar fi sa plasam câteva distantiere între cele doua straturi ale display-ului, iar unele dintre acestea ar trebui puse chiar în mijlocul ecranului. Dar asta înseamna ca acolo nu vom avea pixeli pentru imagine! Nimeni nu va accepta un monitor pe care sa vada o multime de puncte negre. Varianta aceasta este inaplicabila. Mai exista o solutie, care, probabil, a fost aleasa de Samsung: alegerea unor materiale foarte rezistente, care sa se deformeze doar în limitele acceptabile sub actiunea presiunii atmosferice. O alta problema este cea legata de dilatari. Pe timpul functionarii ecranul se încalzeste, deci componentele care îl alcatuiesc îsi vor modifica dimensiunile. De aici ar rezulta, în cel mai bun caz, deformarea imaginii pe parcursul functionarii. În cazul cel mai rau, ecranul nostru s-ar putea distruge. Care ar fi solutia? Trebuie sa cautam materiale care au acelasi coeficient de dilatare. Simplu, nu-i asa? Exact asta a fost si solutia la care a apelat Samsung. Deocamdata nu stim mai multe, deoarece elementele esentiale ale tehnologiei puse la punct de catre Samsung sunt, firesc, secrete.

Acum, dupa ce am trecut în revista câteva dintre problemele care au trebuit sa fie depasite pentru a putea realiza un display cu nanotuburi de carbon, credem ca a venit momentul pentru câteva cifre. Pentru fiecare pixel de imagine este folosit un manunchi alcatuit din 10.000 de nanotuburi de carbon. Tehnologiile actuale ne permit sa grupam un numar atât de mare de nanotuburi pe o suprafata extrem de mica. Dar noi nu putem avea controlul asupra orientarii lor, altfel spus nu putem sa le aliniem perfect. O parte se vor orienta astfel încât electronii ce trec prin ele se vor îndrepta în directii nefavorabile, astfel încât nu vor ilumina pixeli. Ce este de facut? Aici este simplu de raspuns. Nu este nimic de facut, pentru ca nu conteaza. Este suficient ca 30-50% dintre nanotuburi sa fie orientate corect, pentru ca pixelul de imagine sa functioneze în parametrii impusi.

Viitorul

Sa nu ne imaginam ca numai Samsung are preocupari în gasirea de noi tehnologii pentru fabricarea de display-uri. Pe aceeasi cale merg si japonezii, iar echipa condusa de Saito (cel despre care vorbeam la începutul acestui articol) are, la rândul ei, rezultate notabile, desi nu a ajuns înca în stadiul la care se afla coreenii. Sa spunem ca japonezii au chiar un proiect national ce are ca obiectiv realizarea de ecrane cu nanotuburi de carbon, caruia i-au fost alocate 2,5 milioane de dolari. Pe aceeasi directie merg si Motorola si alte companii specializate în tehnologii de vârf. Se vor generaliza acest gen de display-uri? Vor ocupa ele un segment important din piata? Desi nanotehnologia se afla într-un proces de dezvoltare exponentiala, privitor la subiectul nostru, este greu de facut prognoze. Totul se reduce la probleme de cost. În prezent un display cu plasma de 42 inci se vinde cu 2.500-5.500 dolari, iar cele cu cristale lichide costa între 5.500 si 7.000 dolari. Dar costurile ambelor tehnologii au tendinta de a scadea accentuat în urmatorii ani. În 2006, costul de productie pentru un inci de ecran cu plasma va fi de 9 dolari, dar, deoarece costurile legate de investitii sunt mari, la aceasta suma trebuie adaugati alti 7 dolari. Daca noile ecrane vor fi mai ieftine, atunci putem spera ca noua tehnologie se va impune pe piata. De fapt, este vorba de ceva mai mult decât o simpla speranta, deoarece Samsung spera sa poata ajunge repede la un cost de numai 7 dolari pe inci, pentru display-urile bazate pe nanotuburi de carbon.

Dar amenintarea nu vine numai de la ecranele cu plasma sau de la cele cu cristale lichide. Vechea tehnologie a tuburilor catodice nu si-a spus ultimul cuvânt. În luna iulie o filiala a Samsung a anuntat ca va începe comercializarea unui ecran de 32 de inci, care va avea grosimea de 14 inci (35,56 cm), adica jumatate din cea a unui tub catodic clasic. Costul unui asemenea tub este cu 30% mai mic decât cel al ecranelor cu plasma sau cristale lichide, oferind, în acelasi timp, imagini de o calitate superioara.

Iata de ce este greu de prognozat viitorul ecranelor cu nanotuburi de carbon. Suntem convinsi însa ca viitorul, indiferent de ce va impune piata, ne va aduce în case ecrane mai ieftine, cu consumuri de electricitate mai mici si cu o calitate a imaginii la care astazi nu putem decât sa visam.

Intel se joaca cu nanotuburile de carbon

Recent, nanotuburile de carbon au inceput sa atraga tot mai mult atentia asupra lor, ca un inlocuitor, sau o adaugare, la materialele semiconductoare normale. Ce sunt aceste si ce fac? Nanotuburile de carbon sunt atomi de carbon care formeaza o molecula de forma tubulara, si care au cateva proprietati interesante, dintre care doua sunt relevante pentru producatorii de cipuri. Exista doua forme ale tubului, una care este un bun conductor balistic, cealalta un semiconductor, aceste diferentiidu-se intre ele doar prin chiralitate – proprietate a structurii moleculei care nu se poate suprapune peste imaginea ei in oglinda. In natura, acestea formeaza aproximativ doua treimi semiconductori, o treime conductori. Intel incearca sa determine cum sa le faca sa imbrace in proportie de 100% doar una dintre forme si cum sa le pozitioneze intr-un cip. Chiralitatea poate fi puternic influentata de catalizatorii utilizati pentru formarea tuburilor, astfel sa se creaze o forma sau alta. Pentru un cip cu un miliard de tranzistori, trebuie imbunatatita rata de eroare la o singura molecula gresita din cateva milioane, una in plus ducand la stricarea cipului. Trecerea de la 33% la 0.00000000001% nu este deloc usoara, pierderea unui singur bit insemnand parti moarte. Oadata rezolvata aceasta problema, apare intrebarea ce vom face cu aceste lucruri. Pot fi utilizate in forma semiconductor pentru rolurile traditionale de semiconductori, sau pot fi utilizate in forma conductoare pentru interconexiuni.

Armura pentru soldații „Robocop"

Războinicul bionic este deja un concept accesibil, care a fost popularizat de filmele SF. Totuși, ceea ce și-a propus armata americană e cat se poate de real. Conform proiectului „Robocop", pană cel mai tarziu în anul 2020, toți soldații vor fi îmbrăcați în „armuri nanometrice", realizate din materiale ce conțin fibre din nanotuburi. Noile echipamente îi vor apăra de orice glonț și de efectele devastatoare ale exploziilor. Pe corpul soldatului se vor afla peste o mie de senzori nanometrici, care vor sesiza în timp util apropierea unui glonț sau a unui șrapnel, iar apoi vor „comanda" costumului să se „întărească" în zona probabilă de impact.

Această tehnologie implică faptul că fiecare centimetru pătrat de material va conține senzori și mecanisme de „întărire", prin repoziționarea nanotuburilor. Uniformele duale, care vor putea fi alternativ flexibile ca orice panză sau mai rezistente decat kevlarul, vor putea trece dintr-o stare în alta și la comanda verbală a purtătorului. Și asta nu e tot. Același material va putea imita culorile mediului atat de bine încat, în cateva fracțiuni de secundă, soldatul va deveni aproape invizibil de la distanță.

Casca protectoare a capului va fi chiar mai rezistentă decat hainele și, în plus, va fi dotată cu sisteme de extindere a acuității vizuale și auditive, plus un translator automat al cuvintelor, rostite de militar în limba engleză, în orice limbă vorbită pe Terra. Dacă adăugăm sistemele de night-vision, cu infraroșii, e limpede că vom avea de-a face cu un veritabil robot miniatural. Toată aparatura va fi realizată cu ajutorul nanotehnologiei, pentru ca, în ciuda complexității tehnice, casca să rămană ușoară și confortabilă.

ARME

Mitraliere cu patru țevi și sistem de ghidare prin laser, realizate din nanotuburi, care folosesc muniție de mai multe tipuri

CAMUFLAJ

Materialul din nanofibre al uniforme se va colora precum mediul ambiant, iar soldatul va deveni invizibil de la distanțe mari.

SUPRA-OAMENI

Exoscheletul pe care este construit costumul are articulații pneumatice care vor accelera mersul militarului și îi vor permite acestuia să ridice și să transporte cu ușurință greutăți foarte mari, mușchii suportand doar 10% din efortul necesar.

CASCĂ

Dotată cu vedere stereoscopică și night-vision, casca este capabilă să proiecteze informații și scheme pe interiorul vizorului. Acesta nu poate fi penetrat de gloanțe.

HAINE INTELIGENTE

Hainele sunt prevăzute cu senzori care estimează zona unde va lovi glonțul și apoi, cu ajutorul unui mecanism special, reorientează nanotuburile, devenind mai rezistente decat Kevlarul în locul vizat.

Haine inteligente pentru oricine

Nanotuburile pot fi incluse în țesăturile obișnuite. Singura problemă e că, o vreme, vor costa cam mult. Deja există materiale realizate cu nanotuburi, care costă 10.000 de dolari metrul. Este vorba de țesături de mătase acoperite cu nanofibre ce conțin aur, care arată exact ca o țesătură făcută din fir de aur, dar are toate calitățile mătăsii. Și fibra de bumbac poate fi acoperită cu nanotuburi din argint, prin simpla atracție dintre sarcinile pozitive ale bumbacului și ionii negativi de argint.

De ce țesături cu argint? Pentru că acest metal are reale calități antibacteriene și antivirotice, fiind capabil să curețe inclusiv aerul care trece printr-o astfel de țesătură. Prezența nanotuburilor de argint nu va permite murdărirea materialului, pentru că de el nu se va putea „agăța" nicio celulă moartă de piele, niciun fir de praf, nicio bacterie și nici măcar un virus.

De pete nici nu va mai fi vorba! Cei care au realizat acest material spun că el nu trebuie neapărat să aibă aparență metalică, aspectul fiind dual, prin poziționarea diferită a fibrelor din nanotuburi. Toate casele vor avea în curand perdele cu nanotuburi de argint, care vor ioniza aerul și vor reduce poluarea pană aproape de zero.

Cum sa micsorezi un nanotub din carbon

Un grup de cercetatori a gasit o modalitate prin care sa controleze diametrul unui nanotub din carbon – pana la aproape 0 nanometri. Aceasta abilitate folositoare ar putea face nanotuburile din carbon mai usor de incorporat in noile tehnologii. Proprietatile electrice si fizice exceptionale ale nanotuburilor din carbon – de exemplu, acestea sunt conductori foarte buni si rezistenti – le-au facut sa devina baza multor dispozitive nanometrice, precum senzorii si tranzistorii. Insa aceste proprietati depind in mare masura de marimea nanotuburilor iar metodele de a le controla precis marimea nu sunt de incredere.

Cercetatorii au inceput cu un nanotub cu 4 pereti. Au aplicat apoi un curent de o anumita intensitate unui nanotub, ducand la ruperea electrica a peretilor exteriori si la indepartarea lor. Tubul ramas a fost bombardat cu un fascicul de electroni care a indepartat atomii de carbon, creand vacante si alte defecte in structura sa atomica. In acelasi timp, cercetatorii au transmis un curent prin nanotub. Acesta la incalzit pana cand a remediat vacantele si defectele remodelandu-se spontan intr-un tub mai subtire, fara defecte. Prin repetarea acestui proces nanotubul a putut fi micsorat in cateva minute. In concluzie, cercetatorii au descoperit ca diametrul nanotubului este direct proportional cu conductanta nanotubului cu mai multi pereti.

Adio cipuri de siliciu, trăiască nanotuburile de carbon!

Computerele viitorului se vor baza pe o nouă tehnologie. Experții estimează că zilele cipului de siliciu sunt numerate și că acesta va fi utilizat în industrie doar câțiva ani de aum încolo. El va fi înlocuit de nanotuburile de carbon însă aranjarea lor pe șabloanele circuitelor nu este deloc ușoară. Acestea sunt doar cateva din temele care se discută zilele acestea la Londra în cadrul unei reuniuni de specialitate organizată de Institutul de Fizică.

Nanotuburile de carbon vor înlocui cipurile de siliciu. În 4 sau cel mult 10 ani după cum estimează specialiștii.

Nanotuburile au fost descoperite în urmă cu 17 ani. Sunt niște tuburi din carbon pur de o grosime de numai câțiva nanometri, cam de grosimea unei molecule și de mii de de ori mai subțiri decât un fir de păr. Pentru că au proprietatea de a fi bune conducătoare de electricitate au fost propuse pentru realizarea legăturilor din circuitele electronice. Unele nanotuburi se comportă ca semiconductori așa cum este cazul siliciului; altele transportă electricitatea ca și cablurile de metal.

Dificultatea problemei constă în aranjarea nanotuburilor în șabloanele circuitelor. O altă chestiune care macină creierele cercetătorilor este faptul că de cele mai multe ori nanotuburile sunt formate dintr-o mulțime de alte tuburi care sunt semiconductoare dar și metalice, ceea ce îngreunează folosirea lor la crearea componentelor electronice. Cum proprietățile electrice depind de aranjamentul atomilor de carbon în nanotub, lucrul devine greu de făcut doar pentru un singur tub.

Cercetătorii britanici de la Universitatea din Leeds au dezvoltat o metodă prin care află care este structura nanotubului și de aici proprietățile sale electrice. Tehnica permite astfel poziționarea corespunzătoare pe o suprafață. Ideea lor este de a crește nanotuburile pe o grilă de ceramică; tuburile care se formează între orificii sunt examinate la microscop de unde deduc structura lor atomică. După aceea, iau tubul cu un fel de pensetă șiîil poziționează pe suprafața dorită.

Inginerii au reusit sa controleze nanotuburile din carbon

Nanotuburile din carbon – molecule cilindirice de carbon de 50.000 de ori mai subtiri decat un fir de par – au proprietati ce le fac folositoare pentru nanotehnologie, electronica, optica si ranforsarea materialelor composite. Cu o structura intern ace rivalizeaza cu cea a diamantului, nanotuburile din carbon sunt extraordinar de rezistente si pot fi foarte eficiente pe post de conductori.

Problema o constituie lucrul cu acestea. Nu exista un mod de incredere pentru a le aranja untr-un circuit, in mare parte pentru ca cresterea lor poate avea ca rezultat o dezordine asemanatoare unui castron cu spaghete. Cercetatorii au atasat peretilor laterali a acestor mici tuburi molecule chimice ce “aau grija” ca tuburile sa poate fi asamblate si manipulate. Dar aceste legaturi moleculare le schimba structura si le distrug conductivitatea. Acum, Young-Su Lee, inginer de stiinta si ingineria materialelor, si Nicola Marzari, professor asociat la acelasri department, au identificat o clasa de molecule chimice ce pastreaza proprietatile metalice a nanotuburilor din carbon si aproape perfecta lor capacitate de conductivitate.

Folosind aceste molecule pentru manipulare, Marzari si Lee au spus ca pot trece de probleme ce apar la fabricatie si pastreaza proprietatile nanotuburilor pentru o serie de aplicatii precum detectori, senzori sau componente la optoelectronice. Marzari si Lee au folosit legile fundamentale ale mecanicii cuantice pentru a simula proprietatile materialului care sunt imposibil sa fie masurate, precum lava topita din centrul Pamantului sau miscarea atomilor la reactiile chimice rapide. Apoi au rulat aceste simulari pe mai multe calculatoare interconectate si au foosit aceste rezultate pentru a optimiza si a proiecta materiale noi precum electrozi sau celule de combustibil si polimeri ce se contracta si se destind la fel ca muschii omului.

Cu ajutorul unui algoritm puternic creat de Lee, teoreticienii s-au concentrate pe rezolvarea unor probleme legate de lucrul cu nanotuburile din carbon.

Nanotuburile – soluția viitorului în domeniile științei

Nanotuburile sunt considerate soluția viitorului în aproape toate domeniile științei. În cercetarea medicală și în biologia moleculară, nu putea fi însă folosite, pentru că erau periculoase pentru țesuturile vii. O echipă de cercetători americani a rezolvat acum această problemă. Datorită proprietăților lor, cum sunt rezistența și foarte buna conductivitate electrică, sunt văzute drept soluția viitorului în numeroase domenii ale științei contemporane, de la electronica moleculară la aviație, unde cercetătorii speră să poată obține din nanotuburi materiale foarte ușoare și deosebit de rezistente.

Nanotuburile au atras și cercetătorii din domeniul biologiei moleculare și al medicinei. Și asta pentru că exista speranța de a utiliza nanotuburile drept senzori moleculari care pot detecta enzimele din interiorul celulelor vii, precum și la dezvoltarea unor noi tratamente medicale împotriva unor boli acum incurabile, cum este cancerul.

Exista însă o problemă majoră. Nimeni nu reușise să descopere de ce nanotuburile de carbon erau toxice, ducând la moartea celulelor cu care intrau în contact.

Cercetătorii de la Universitatea din Berkeley, California, au anunțat acum rezolvarea acestui impediment. Ei au creat un înveliș special, alcătuit din polimeri sintetici, care seamănă cu moleculele existente în mod natural pe suprafața externă a celulelor corpului uman. Au acoperit apoi nanotuburile de carbon cu acest înveliș. Rezultatul a fost spectaculos. Și asta pentru că celulele pe care au fost experimentate nanotuburile cu noul lor înveliș nu au mai avut de suferit. Iar stratul protector are și capacitatea de a atașa nanotuburile de suprafața celulelor. Autorii invenției spun că, în viitor, vor încerca să obțină și alte învelișuri speciale, care ar putea să atașeze nanotuburile doar de anumite celule, cum sunt celulele canceroase.

Există însă și specialiști care spun că, în ciuda noului înveliș care le face acceptate, nanotuburile de carbon vor fi toxice pentru organism. Și asta pentru că nu pot fi eliminate în mod natural de către rinichi sau ficat. Și, cum nanotuburile nu sunt biodegradabile, ar putea deveni periculoase pentru sănătatea unor potențiali pacienți.

Cercetătorii de la Berkeley sunt însă optimiști. Ei spun că lucrează în acest moment la descoperirea unei modalități prin care organismul uman să elimine nanotuburile în mod natural după câteva luni

Bibliografie:

http://www.bbc.co.uk/romanian/news/story/2006/05/060518_nanotuburile.shtm

Wondrous%20World%20of%20Carbon%20Nanotubes_Final

Dekker Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology – C. Contescu, K. Putyera (Marcel Dekker, 2004) WW

An Overview Of Recent Developments In Nanotechnology

http://www.magazinstiintific.ro/Stiinta:TEHNOLOGIE/Cum-sa-micsorezi-un-nanotub-din-carbon_2646.html

http://news.softpedia.com/news/Spumele-super-compresibile-din-nanotuburi-de-carbon-ro-13414.shtml

http://stiri.acasa.ro/articole/stiinta/cutitul-din-nanotuburi-de-carbon

http://www.arenait.net/2007/11/12/armura-tot-din-nanotuburi-de-carbon/

http://www.stiintasitehnica.ro/index.php?menu=8&id=241

http://www.stiintasitehnica.ro/index.php?menu=8&id=132

http://www.ecumparaturi.ro/73/Intel_se_joaca_cu_nanotuburile_de_cabon.php

http://www.magazinstiintific.ro/Stiinta:TEHNOLOGIE/Inginerii-au-reusit-sa-controleze-nanotuburile-din-carbon_2505.html

Similar Posts

  • Fundamentele Proceselor de Curgere a Apei Si ale Transportului de Masa In Medii Geologice

    Introducere Depozitarea definitivă a deșeurile slab și mediu active într-un depozit de suprafață constă în amplasarea deșeurilor condiționate în ciment în containere paralelipipedice de beton, dispuse la rândul lor, în celule de beton. Celulele se acoperă cu un capac de beton, în final urmând a se izola cu un acoperiș multistrat [1]. Lucrarea de față…

  • Echipamentele Electrice Utilizate la Modulul Experimental

    Echipamentele electrice utilizate la modulul experimental 3.1 Siguranțe fuzibile de joasă tensiune. 3.1.1 Generalitați, clasificări. Siguranțe fuzibile sunt aparate electrice care asigură protecția circuitelor electrice împotriva scurtcircuitelor și suprasarcinilor. Sunt alcătuită din mai multe elemente, iar cel mai important parte din ele este patronul fuzibil care la apariția șocului de curent arde protejând astfel circuitul….

  • Studiul Problemelor de Eficienta Energetica

    Studiul problemelor de eficiență energetică Cap. I. – Introducere în studiul problemelor de eficiență energetică În condițiile economiei de piața și a unei acerbe concurente, eficienta economica a oricarei activitati de productie este esentiala. Noul concept de management global tinde să diminueze importanta unei stricte specializari și presupune formarea unor specialisti cu puternice cunostinte interdisciplinare,…

  • Proiectarea Unui Sistem de Actionare Pentru Un Ascensor

    CUPRINS Capitolul I Noțiuni introductive……………………………………………………………………………………………….1 Capitolul II Structura ascensoarelor de persoane…………………………………………………………………………4 2.1 Structura mecanică……………………………………………………………………………………………5 2.2 Soluții pentru actionarea ascensoarelor……………………………………………………………..10 2.3 Particularitațile ascensoarelor de exterior…………………………………………………………..13 Capitolul III Proiectarea părții mecanice a ascensoarelor de persoane…………………………………………..14 3.1 Calculul contragreutății……………………………………………………………………………………14 3.2 Alegerea și verificarea cablurilor de tracțiune…………………………………………………….15 3.3 Calculul roții de fricțiune…………………………………………………………………………………17 3.4 Alegerea și verificarea glisierelor……………………………………………………………………..18 Capitolul IV…

  • Roboti Pasitori

    PROIECT DE DIPLOMĂ ROBOȚI PĂȘITORI Cuprins Capitolul 1 1.0 Perspectivă istorică a roboților pășitori 1.1 Introducere 1.2 Roboți mobili 1.2.1 . Structura sistemelor de acționare electrică ale roboților industriali 1.2.2 Roboți industriali 1.3 Evoluția roboților pășitori (carte) 1.4 Domenii de utilizare a robotilor pasitori Capitolul 2 2.0 Dinamica și cinematica unui robot pășitor 2.1 Dinamica…

  • Mecanisme de Orientare ale Robotului Industrial

    CUPRINS CAPITOLUL 1 NOȚIUNI GENERALE DE ROBOTICĂ Capitolul 2 Mecanisme de orientare al roboTULUI industrial 2.1. Structura mecanismului de orientare (MO) 2.2. Acționarea modulelor de orientare Capitolul 3 Calcule de dimensionare și verificare a modulului de orientare 3.1. Generalități 3.2. Caracteristici tehnico-funcționale 3.3. Calculul de dimensionare al transmisiilor mecanice 3.4. Calculul angrenajului melcat 3.5. Transmisia…