Uso de nanotubos de carbono para producir electricidad

Los investigadores del Los investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) han descubierto un nuevo fenómeno de nanotubos de carbono. Encontraron que los nanotubos de carbono descargan poderosas ondas de electricidad bajo ciertas circunstancias. El equipo del MIT lo llamó ondas termoeléctricas.

Están depositando su esperanza en las ondas de termopotencia para producir electricidad que se utilizará en pequeños electrodomésticos o quizás también en aplicaciones a gran escala. Este proyecto fue financiado por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea , y la US National Science Foundation (NSF) .

>Esta descarga de electricidad de los nanotubos de carbono es muy rara. Tradicionalmente derivamos la electricidad del agua, el sol, el viento, el carbón o el calor producido por la quema de combustibles fósiles. La onda termoeléctrica, «abre una nueva área de investigación energética, que es rara», dijo Michael Stranowho, profesor asociado de Ingeniería Química del MIT, Charles e Hilda Roddey. Su trabajo fue publicado en la revista científica Nature Materials.

Los nanotubos de carbono son estructuras submicroscópicas. Son sólo mil millonésimas de metro de diámetro. Los nanotubos de carbono se parecen a los panales de miel. Durante los últimos veinte años, los científicos han centrado sus energías en los nanotubos de carbono, las láminas de grafeno y las bolas de bucke.

Encuentran que estos tres son los más prometedores para la investigación sobre energía limpia y verde. Estas tres sustancias pueden ser valiosas para la medicina, la nanotecnología, la geoingeniería, la biología y la industria electrónica.

Los investigadores asociados con este proyecto encuentran el fenómeno bastante inusual. Han observado que a medida que los pulsos de calor en movimiento pasan a través de los naotubos de carbono, los electrones también viajan a lo largo.

Este movimiento de electrones es responsable de la generación de corriente eléctrica. Strano dice: «Hay algo más que está sucediendo aquí. Lo llamamos arrastre de electrones ya que parte de la corriente parece escalar con la velocidad de la onda».

Los investigadores recubrieron los nanotubos de carbono con una capa de combustible reactivo que puede generar calor por descomposición. Este combustible fue encendido por un rayo láser o chispa de alto voltaje en un extremo del nanotubo. Esta ignición resultó en olas térmicas de rápido movimiento.

Cuando esta onda térmica entra en el nanotubo de carbono, su velocidad aumenta mil veces más que el combustible mismo. Cuando las olas de calor entran en contacto con el revestimiento térmico, producen una temperatura de 3.000 kelvin. Este anillo de calor corre a lo largo del tubo 10.000 veces más rápido que la propagación normal de esta reacción química. Lo inusual es que los electrones también viajan con el calor dentro del tubo.

Strano dice que eventos como este «han sido estudiados matemáticamente durante más de 100 años», pero fue el primero en prever que tales ondas podrían ser guiadas por un nanotubo o un nanocable y que esta onda de calor podría empujar una corriente eléctrica a lo largo de todo ese cable.

Strano explica: «Hay algo más que está sucediendo aquí. Lo llamamos arrastre de electrones, ya que parte de la corriente parece escalar con la velocidad de la onda».

Confirma que las olas termales se comportan como las olas del océano. Hemos observado que cuando las olas del océano viajan llevan los escombros en su superficie. Strano piensa que esta propiedad es responsable de la alta potencia de salida del sistema. Strano sugiere el posible uso de este descubrimiento.

Él dice que un posible uso podría ser permitir nuevos tipos de dispositivos electrónicos ultrapequeños que tengan sensores o dispositivos de tratamiento que se inyectan en el cuerpo.

Ray Baughman, director del Instituto de Nanotecnología de la Universidad de Texas en Dallas, comparte sus puntos de vista sobre todo el proyecto, que «comenzó con una idea inicial fundamental, que algunos podrían considerar una locura, y proporcionó emocionantes resultados experimentales, el descubrimiento de nuevos fenómenos, un profundo entendimiento teórico y perspectivas de aplicación».

Porque reveló un fenómeno hasta entonces desconocido, dice, podría abrir «una nueva y excitante área de investigación».