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Nanotecnologia do carbono
 

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    Nanotecnologia do carbono Nanotecnologia do carbono Presentation Transcript

    • Nanotecnologia do Carbono Grafeno e Fulerenos
    • Conteúdo:• Grafeno: – O que é? – Propriedades – Obtenção – Aplicações• Fulerenos: – Nanotubos: • O que são? • Propriedades • Obtenção • Aplicações – Buckyballs: • O que são? • Propriedades • Obtenção • Aplicações
    • Grafeno:• O que é? – É uma malha unidimensional de carbonos ligados de acordo com a seguinte estrutura: ...que só é possível devido à concatenação.
    • Ligações duplas compartilhadas entre os átomos de carbono
    • Os átomos compartilham as ligações pi, que “giram” pela molécula conferindoaromaticidade ao grafeno.
    • Propriedades:• Ótimos condutores, com boa mobilidade eletrônica• Camadas duplas e nanofitas com propriedades eletrônicas variáveis• 200 vezes mais resistente que o aço• Absorção ótica variável• Alta condutividade térmica• Propriedades interessantes para experiências de física moderna
    • Modo de obtenção:• Através do Carbeto de Silício (SiC) ou do Óxido de Grafite• Também pode-se produzir grafeno através da pirólise do etóxido de sódio, da redução de dióxido de carbono, através do açúcar, de nanotubos ou simplesmente esfoliando o grafite usando uma fita adesiva, que foi o que fez a dupla ganhadora do Prêmio Nobel pela descoberta do grafeno.
    • Aplicações:• Transistores Balísticos• Moduladores óticos• Circuitos integrados• Eletrodos transparentes (Telas touchscreen, OLEDs, células fotovoltaicas orgânicas)• Materiais para gerenciamento térmico• Ultracapacitores• Também pode ser usado como bactericida e no sequenciamento de DNA
    • Fulerenos:• É qualquer molécula formada apenas por carbonos que se organize em uma estrutura cilíndrica (nanotubos) ou esférica (buckyballs) ocas.
    • Nanotubos:• São basicamente folhas de carbono enroladas cilindricamente.
    • Propriedades:• São bem resistentes• Possuem propriedades eletrônicas peculiares• Bons condutores elétricos e térmicos ao longo de seu comprimento• São bastante opacos• São tóxicos
    • Modo de Obtenção:• Através de deposição controlada de vapor químico de carbono• Usando um laser para furar o grafite• Os nanotubos, assim como o grafeno e as buckyballs, podem ser encontrados após a combustão.
    • Aplicações:• Fibras e tecidos resistentes e impermeáveis para diversos usos• Músculos artificiais• Super capacitores• Transistores• Células solares• Por serem tóxicos, a maioria das aplicações em potencial dos nanotubos continua apenas na teoria.
    • Buckyballs• Buckyballs (buckminsterfullerene) são esferas ocas compostas de carbono.• Esse nome é devido às construções do arquiteto Richard Buckminster “Bucky” Fuller, cujas obras tinham geralmente o formato de domo.
    • • Existem buckyballs de vários tamanhos, de pequenas c20 até c60, c70 e c100.• A descoberta das Buckyballs deu o Prêmio Nobel de Quimica a Richard Smalley, Harold Kroto e Robert Curl, em 1996. Até hoje não descobriram muitas aplicações para as buckyballs.
    • Propriedades:• São estáveis• Podem ser “recheadas”• Não perdem seu formato esférico mesmo depois de reagir• São as maiores moléculas a apresentarem dualidade onda-partícula, medindo em média 0,7 nm.
    • Modo de Obtenção:• Não há muitos métodos industriais para a produção das Buckyballs, o mais utilizado é através de uma descarga elétrica em eletrodos de carbono contidos em ambiente inerte.
    • Aplicações:• Podem ser usadas como “envelope” de substâncias• Sua solução é viscosa é pode ser usada de lubrificante Solução de C60 no Benzeno