DE SOROCABA - NANOTUBOS DE CARBONO - NTC

Os nanotubos de carbono ou NTC (em inglês: Carbon nanotubes ou CNTs) são alótropos do carbono com uma nanoestrutura cilíndrica. Os nanotubos foram construídos com diâmetro de comprimento na proporção de 132.000.000:1,^[1] significativamente maior do que para qualquer material. Estes cilindros de moléculas de carbono possuem propriedades incomuns e que são de altíssimo valor no campo da nanotecnologia, eletrônica, óptica e outros campos tecnológicos da ciência dos materiais . Particularmente, devido as suas extraordinárias propriedades de condução térmica, mecânica e elétrica, os nanotubos de carbono podem ter aplicações que possibilitem inúmeras melhorias nas estruturas dos materiais.

Nanotubos são membros da família estrutural do fulereno, que também inclui o esférico buckminsterfulereno, e as extremidades dos nanotubos podem ser cobertas com um hemisfério de estruturas de buckminsterfulereno. Seu nome deriva do seu formato, uma estrutura oca com paredes formadas por um átomo de espessura da folha de carbono, chamados grafeno. Estas folhas são enroladas em momentos especÍficos com ângulos discretos quiral, e a combinação do ângulo de rolamento e raio decide a propriedade do nanotubo; por exemplo, se a folha de nanotubos individual é um metal ou semicondutor. Nanotubos são categorizados como Nanotubos de parede única do inglês (Single-Walled Nanotubes) (SWNTs), que são os Nanotubos de Carbono e os nanotubos de múltiplas paredes, do inglês (Multi-Walled Nanotubes)(MWNTs)). Naturalmente, nanotubos individuais alinham-se em "fios", esse fenômeno explicado pelas Forças de Van der Waals.

A química quântica aplicada, especificamente, a hibridação do orbital descreve melhor a ligação química em nanotubos. A ligação química dos nanotubos é composta inteiramente de orbitais com hibridização sp², semelhante as ligações do grafite, tendo assim um orbital p livre para serem feitas ligações π. Essas ligações que são mais fortes do que as ligações σ de hibridização sp³ que são encontradas em alcanos, provendo aos nanotubos uma resistência mecânica única.

Carbon nanotubes (NTCs) are carbon allotropes with a cylindrical nanostructure. The nanotubes were constructed with a length diameter in the proportion of 132,000,000: 1, [1] significantly higher than for any material. These cylinders of carbon molecules possess unusual properties and are of very high value in the field of nanotechnology, electronics, optics and other technological fields of materials science. Particularly due to their extraordinary thermal, mechanical and electrical conduction properties, carbon nanotubes can have applications that enable numerous improvements in the structure of materials.

Nanotubes are members of the structural family of fullerene, which also includes spherical buckminsterfulerene, and the ends of nanotubes can be covered with a hemisphere of buckminsterfulerene structures. Its name derives from its shape, a hollow structure with walls formed by an atom thick carbon sheet, called graphene. These sheets are rolled at specific times with discrete chiral angles, and the combination of the rolling angle and radius decides the property of the nanotube; for example, whether the individual nanotube sheet is a metal or semiconductor. Nanotubes are categorized as Single-Walled Nanotubes (SWNTs), which are Carbon Nanotubes and Multi-Walled Nanotubes (MWNTs). Of course, individual nanotubes line up in "threads", this phenomenon explained by the Van der Waals Forces.

The quantum chemistry applied, specifically, the hybridization of the orbital best describes the chemical bonding in nanotubes. The chemical bond of the nanotubes is composed entirely of orbital with sp2 hybridization, similar to graphite bonds, thus having a free orbital p to make π bonds. These bonds are stronger than the sp3 hybridization σ bonds that are found in alkanes, providing the nanotubes with a unique mechanical resistance.https://pt.wikipedia.org/wiki/Nanotubo_de_carbono

Tipos de nanotubos de carbono e estruturas relacionadas
Não há consenso sobre alguns termos que descrevem os nanotubos de carbono na literatura científica: tanto o "-wall" como o "-walled" estão sendo utilizados em combinação com "single", "double", "triple" ou mesmo "multi", e a letra C é muitas vezes omitida na sigla; por exemplo, os nanotubos de parede múltiplas, do inglês (multi-walled (MWNT)).Types of carbon nanotubes and related structures
There is no consensus on some terms describing carbon nanotubes in scientific literature: both "wall" and "-walled" are being used in combination with "single", "double", "triple" or even "multi" , and the letter C is often omitted in the acronym; for example, multi-walled (MWNT) multi-walled nanotubes.

Uma imagem de microscopia eletrônica de transmissão de uma única parede do nanotubo de carbono

18 DE AGOSTO DE 2010 15:47

Eles investigam o uso de nanotubos para criar antibióticos

Pela AFP

SÃO JOSÉ. Os nanotubos de carbono, estruturas microscópicas recentemente aplicadas na indústria, poderiam ser a chave para produzir um antibiótico de alta eficiência.

uan Chaves, engenheiro elétrico do Instituto Tecnológico da Costa Rica, disse a um jornal local que viu no laboratório que as bactérias infiltradas pelos nanotubos perdem a capacidade de se dividir, o que seria a chave para o desenvolvimento de um novo tipo de antibióticos .

Os nanotubos são redes hexagonais de átomos de carbono cuja espessura é 50 vezes menor do que um cabelo humano, que tem múltiplos usos na indústria, dentre outros como condutores elétricos.

Chaves, que trabalhou como professor na Universidade da Califórnia, em Long Beach, Estados Unidos, agora é pesquisadora do Instituto Tecnológico da Costa Rica e seu trabalho se concentra no desenvolvimento de técnicas para a produção de nanotubos, uma atividade em que ele fez a descoberta um pouco por acaso

O cientista explicou ao jornal La Nación que uma maneira de fazer essas estruturas é rolar uma folha de átomos de carbono em torno de uma partícula de ferro e aplicar pressão para formar o tubo. O problema, ele disse, é que, ao tentar extrair o ferro, a estrutura pode ser danificada.

"Um dia eu comecei a falar sobre esse problema com minha irmã Sindy, que é microbiologista, e ela me disse que a bactéria poderia ajudar a resolver isso porque eles comiam ferro", disse Chaves ao jornal.

Ao fazer o teste, a idéia de sua irmã funcionou, uma vez que diferentes tipos de bactérias, como estafilococos, comiam os nanotubos e os limpavam do ferro, mas não excretaram nem processavam os nanotubos de qualquer maneira. O mais interessante foi quando as células tentaram se reproduzir, porque "os nanotubos foram colocados no ponto em que as bactérias foram divididas e assim formaram uma estrutura que a impediu", explicou o cientista.

No momento, a pesquisa está em fase embrionária e não foi aplicada em qualquer terapia experimental em animais ou humanos, mas a descoberta é uma esperança, disse o pesquisador.http://www.abc.com.py/ciencia/investigan-el-uso-de-nanotubos-para-crear-antibiotico-148291.html

AUGUST 18, 2010 15:47

They investigate the use of nanotubes to create antibiotics

By AFP

SAINT JOSEPH. Carbon nanotubes, microscopic structures recently applied in industry, could be the key to producing a high-efficiency antibiotic.

uan Chaves, an electrical engineer from the Technological Institute of Costa Rica, told a local newspaper that he has been able to verify in the laboratory that the bacteria infiltrated by nanotubes lose the ability to divide, which would be a key to the development of a new type of antibiotics. .

The nanotubes are hexagonal networks of carbon atoms whose thickness is 50 times less than a human hair, which have multiple uses in the industry, among others as electrical conductors.

Chaves, who worked as a professor at the University of California, in Long Beach, United States, is now a researcher at the Costa Rican Technological Institute and his work focuses on the development of techniques for the production of nanotubes, an activity in which he made the discovery a bit by chance

The scientist explained to the newspaper La Nación that one way to make these structures is to roll a sheet of carbon atoms around an iron particle and apply pressure to form the tube. The problem, he said, is that when trying to extract the iron the structure can be damaged.

"One day I started talking about this problem with my sister Sindy, who is a microbiologist, and she told me that the bacteria could help solve it because they eat iron," Chaves told the newspaper.

When doing the test, the idea of ​​his sister worked, since different types of bacteria, such as staphylococci, ate the nanotubes and cleaned them from the iron, but did not excrete or process the nanotubes in any way. The most interesting was when the cells tried to reproduce, because "the nanotubes were placed at the point where the bacteria were divided and thus formed a structure that prevented it," explained the scientist.

At the moment, the research is in an embryonic stage and has not been applied in any experimental therapy in animals or humans, but the finding is a hope, said the researcher.http://www.abc.com.py/ciencia/investigan-el-uso-de-nanotubos-para-crear-antibiotico-148291.html

Atualmente, os nanotubos de carbono não são comumente usados, aparecendo somente em equipamentos avançados de desporto, como raquetes de ténis, e peças de avião experimentais. No futuro, no entanto, os especialistas acham que os minúsculos tubos, feitos de folhas enroladas de carbono com apenas um átomo de espessura, provavelmente vão aparecer em muitos outros itens. Os nanotubos de carbono estão a ser desenvolvidos para aumentar a eficiência de painéis solares e filtros de água, bem como para a criação de materiais mais leves, mas fortes.

Estudo Científico

No estudo citado, Baolin Deng, um químico e engenheiro da Universidade de Missouri  e seus colaboradores escolheram quatro pequenas espécies do oceano e de estuários que os cientistas sabem serem sensíveis a produtos químicos no meio ambiente e importantes para os outros animais no oceano. Eles colocaram os animais, incluindo uma espécie de mexilhão e um crustáceo com poucos milímetros de comprimento, em tanques num laboratório.

Os pesquisadores adicionaram nanotubos de carbono em alguns dos tanques, de modo a que a água tivesse uma concentração de 1 por cento de nanotubos. Eles mediram a quantidade de animais sobreviventes e o seu crescimento. Os investigadores descobriram que os nanotubos reduziram o crescimento e a longevidade dos animais. Quando eles tentaram limpar os nanotubos antes de adicioná-los aos seus tanques, encontraram mais animais sobreviventes, mas ainda cresceram menos do que os animais cultivados em tanques sem nanotubos de carbono.

Outros pesquisadores mostraram que os nanotubos de carbono afetam o crescimento de pequenos animais marinhos, mas porque os metais tóxicos são usados ​​para fabricar os tubos, os cientistas não tinham a certeza se os efeitos dos tubos podem ser apenas dos produtos químicos de fabricação. No entanto, simplesmente limpar os tubos podem ajudar a reduzir alguns dos seus efeitos, conclui Deng.http://www.ciencia-online.net/2012/08/nanotecnologia-efeitos-no-ambiente.html

Deng e seus colaboradores publicaram um artigo sobre a pesquisa, em junho, na jornal Environmental Toxicology and Chemistry.

Currently, carbon nanotubes are not commonly used, appearing only in advanced sports equipment, such as tennis rackets, and experimental airplane parts. In the future, however, experts think the tiny tubes, made of carbon-rolled sheets with just one atom thick, will likely appear in many other items. Carbon nanotubes are being developed to increase the efficiency of solar panels and water filters, as well as the creation of lighter but stronger materials.

Scientific study

In the study cited, Baolin Deng, a chemist and engineer at the University of Missouri and his collaborators chose four small ocean and estuarine species that scientists know are sensitive to chemicals in the environment and important to other animals in the ocean. They placed the animals, including a mussel and a crustacean a few millimeters long, in tanks in a laboratory.

The researchers added carbon nanotubes in some of the tanks, so that water had a concentration of 1 percent of nanotubes. They measured the amount of surviving animals and their growth. The researchers found that nanotubes reduced the growth and longevity of animals. When they tried to clean the nanotubes before adding them to their tanks, they found more surviving animals, but still grew less than the animals grown in tanks without carbon nanotubes.

Other researchers have shown that carbon nanotubes affect the growth of small marine animals, but because toxic metals are used to make tubes, scientists were not sure if the effects of the tubes could be just the manufacturing chemicals. However, simply cleaning the tubes can help reduce some of their effects, concludes Deng.

Deng and his colleagues published an article on the research in June in the journal Environmental Toxicology and Chemistry.http://www.ciencia-online.net/2012/08/nanotecnologia-efeitos-no-ambiente.html

Compósitos aeroespaciais ganham energia para ir para os carros

http://sccompositos.com.br/site/2017/01/27/compositos-aeroespaciais-ganham-energia-para-ir-para-os-carros/

27/01/2017/

Uma tecnologia que deverá ter um amplo impacto nas indústrias aeroespacial e automotiva acaba de ser desenvolvida por uma equipe das universidades de Bristol e Surrey, no Reino Unido, e da empresa canadense Bombardier.

A tecnologia consiste em um método de fabricação de materiais compósitos – como as fibras de carbono – que torna esses materiais ultrarresistentes capazes de transmitir eletricidade e calor.

Os compósitos de fibra de carbono – feitos com fibras de carbono misturadas a um polímero – revolucionaram as indústrias que exigem materiais fortes, mas leves. Contudo, sua aplicação tem sido restringida por causa de suas condutividades elétricas e térmicas inerentemente pobres.

“A indústria aeroespacial ainda depende de estruturas metálicas, sob a forma de uma malha de cobre, para fornecer proteção contra descargas atmosféricas e evitar a acumulação de carga estática na superfície dos compósitos de fibra de carbono devido à sua baixa condutividade elétrica. Isto aumenta o peso e torna difícil a processo de fabricação com compostos de fibra do carbono,” explicou Thomas Pozegic, principal responsável pelo desenvolvimento da tecnologia.

“O material que desenvolvemos utiliza nanotubos de carbono de alta qualidade, cultivados em alta densidade, para permitir o transporte elétrico em todo o material compósito,” acrescentou ele.

Tecnologia aeroespacial em carros

A técnica de fabricação consiste em fazer com que os nanotubos de carbono cresçam diretamente sobre a superfície das peças de fibra de carbono.

Além de não interferir com a integridade estrutural do material, a fabricação integrada permite adicionar múltiplas funcionalidades a cada peça, de acordo a aplicação, incluindo a construção de sensores, antenas de comunicação e pára-raios.

“No futuro, os compósitos de fibra de carbono modificados com nanotubos de carbono poderão viabilizar possibilidades entusiasmantes, como a colheita de energia e estruturas de armazenamento com capacidades de autocura. Estamos atualmente trabalhando nesses protótipos e temos muitas ideias, incluindo a incorporação da atual tecnologia aeroespacial e de satélites em projetos automotivos,” disse o professor Ravi Silva.

Fonte: Inovação Tecnológica

pesquisas//posts//traduções//NALY DE ARAUJO LEITE -