Defensa de Tesis Doctoral – Victor Reguero «Synthesis, structure and scalability of macroscopic carbon nanotube fibre”

El evento tendrá lugar el próximo viernes 21 de abril, a las 11:30, en el “Aula de Grados” del edificio “Padre Soler”, en la Universidad Carlos III (Campus Leganés).

 

Resumen

Debido a la combinación de propiedades macroscópicas (mecánicas, eléctricas y térmicas) y su estructura jerarquizada, la fibra de nanotubos de carbono es uno de los nuevos materiales más prometedores. Los nanotubos de carbono actúan como bloques básicos en la fibra, de este modo, la fibra puede combinar las propiedades de una fibra de altas prestaciones, junto con la de una estructura mesoporosa, alcanzando una elevada área superficial (260m2/g). Mediante el método de hilado directo es posible la producción de kilómetros de fibra macroscópica continua, controlando el número de capas añadiendo azufre, que actúa como promotor del catalizador en la reacción de deposición química en fase vapor (CVD). Se ha determinado también la distribución de quiralidades en fibra de CNTs de una sola capa. Esta distribución de quiralidades encaja con las predicciones teóricas para tubos sintetizados por un catalizador en estado fundido. Se presenta también un método para obtener una fibra con los CNTs orientados, a través de la reducción del número de entrecruzamientos mediante la dilución de CNTs en el aerogel. En estas condiciones de reacción es posible extraer la fibra hasta 170 veces más rápido que la velocidad del gas en el interior del reactor, incrementando la fricción que permite la orientación. Las propiedades mecánicas obtienen valores de fuerza específica y módulo de 1.1 ± 0.2 GPa y 60 ± 16 GPa. Además, se logró obtener una conductividad de 3.5 x 105 S/m. A través de técnicas como el BET, BJH y XRD es posible conocer las conexiones que existen en el interior de la fibra a diferentes escalas. Finalmente, parámetros críticos de la reacción han sido escalados, facilitando su aplicación en la industria, permitiendo el desarrollo de dispositivos macroscópicos para diferentes aplicaciones.