Miguel Marques

Dpto. de Física de Materiales, Universidad del País Vasco, Donostia, Spain

Propriedades mecânicas de nanotubos sob tensão

Materiais Laminares

Grafite Nitreto de Boro

Nitreto de Carbono

Calcogenetos: MoS2, WS2, NbS2, TaS2,

VS2, ReS2, WSe2, MoSe2

Nitreto de Boro - Carbono

Outros: VO5, NiCl2, MgB2

Materiais Laminares

Nanotubos de Carbono

Nanotubos de MoS2

Fulerenos

Gaiolas de BN

Gaiolas deMoS2

Como gerar um nanotubo a partir de uma folha de grafeno?

Como gerar um nanotubo a partir de uma folha de grafeno?

Nanotubo (10,10)

Nanotubo (10,5)

História?

multi-parede

Parede simples

À descoberta dos nanotubos de carbono

Thess et al., Science, 1996

K. Satler, Carbon 33, 915 (1995)

M. Endo et al. J. Phys. Chem. Solids

54, 1841 (1993)

Nano-cones Espirais Torus

L.P. Biró et al., Europh. Lett. 50, 494 (2000)

J. Li et al., Nature 385, 780 (1997)

Gráfico de resistência

● Condutividade eléctrica tão alta como o Cobre.● Condutividade térmica tão alta como o diamante.● 100 vezes mais forte que o aço e 6 vezes mais leve.

Fonte: NASA

Arthur C. Clarke(1978)

Porquê nanotubos de carbono?

● Extraordinárias propriedades mecânicas> ultra-fortes, excelentes materiais estruturais> fibras resistentes> construções de baixo peso> raquetes de ténis, etc.

● Importantes propriedades electrónicas> transistores, FETs> emissores de electrões para écrans> sensores químicos, etc.

● Armazenamento de hidrogénio

● Cristais fotónicos

● etc.

Como produzir nanotubos num TEM?

De multi-camada até fios de Carbono

H.E. Troiani et al., Nanoletters 3, 751 (2003)

Partindo fios e tubos

Conclusões

Nanotubos de Carbono têm extraordinárias propriedades mecânicas

> suportam elongações de 30-40% sem partir> comportamento plástico permite reduzir o diâmetro

dos tubos.> É possível obter fios longos e muito estáveis.

São importantes para obter fios longos> Defeitos (lacunas, defeitos de Stone-Wales)> Temperatura

M.A.L. Marques et al., Nanoletters 4, 511 (2004)

Colaborações

Angel Rubio

H. Troiani

M. Miki-Yoshida

M. José Yacaman

R. Caudillo

San Sebastián, Spain

Austin, Texas, USA