Material composite de nanotubos de carbono y su procedimiento de fabricación.
Un material composite de nanotubos de carbono que comprende:
una pluralidad de nanotubos de carbono unidos extremo con extremo en paralelo unos con otros medianteunas fuerzas de atracción de van der Waals;
y
al menos una capa de revestimiento conductor dispuesta alrededor de los nanotubos de carbono.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09250174.
Solicitante: TSING HUA UNIVERSITY.
Nacionalidad solicitante: China.
Dirección: NO. 1, QINHUA YUAN HAIDIAN DISTRICT BEIJING CITY CHINA.
Inventor/es: Liu,Kai, Jiang,Kai-Li, Fan,Shou-Shan, LIU,LIANG, ZHAO,QING-YU, ZHAI,YONG-CHAO.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B82B3/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B82 NANOTECNOLOGIA. › B82B NANOESTRUCTURAS FORMADAS POR MANIPULACION DE ATOMOS O MOLECULAS INDIVIDUALES, O COLECCIONES LIMITADAS DE ATOMOS O MOLECULAS COMO UNIDADES DISCRETAS; SU FABRICACION O TRATAMIENTO. › Fabricación o tratamiento de nanoestructuras por manipulación de átomos o moléculas individuales, colecciones limitadas de átomos o moléculas como unidades discretas.
- H01B1/04 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01B CABLES; CONDUCTORES; AISLADORES; ,o EMPLEO DE MATERIALES ESPECIFICOS POR SUS PROPIEDADES CONDUCTORAS, AISLANTES O DIELECTRICAS (empleo por las propiedades magnéticas H01F 1/00; guías de ondas H01P). › H01B 1/00 Conductores o cuerpos conductores caracterizados por los materiales conductores utilizados; Empleo de materiales específicos como conductores (conductores, cables o líneas de transmisión superconductores o hiperconductores caracterizados por los materiales utilizados H01B 12/00). › compuestos principalmente bien de composición a base de carbono-silicio, bien de carbono, bien de silicio.
PDF original: ES-2391442_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Material composite de nanotubos de carbono y su procedimiento de fabricacion
La presente invencion se refiere al campo de los materiales composite y de sus procedimientos de fabricacion, mas concretamente, a un material composite de nanotubos de carbono y a un procedimiento para su fabricacion.
Los nanotubos de carbono (CNTs) son un material carbonaceo novedoso que concito un gran interes desde principios de los 90. Los nanotubos de carbono presentan unas propiedades conductoras del calor, conductoras de electricidad y mecanicas interesantes y potencialmente utiles. Los nanotubos de carbono pueden ser dispensados en una matriz para formar un material composite. A continuacion, el material composite puede ser impreso por serigrafia o depositado por procedimientos liquidos de licor sobre un sustrato para formar un material composite de
nanotubos de carbono. De esta manera, el material composite de nanotubos de carbono puede ofrecer propiedades tanto de los nanotubos de carbono como del material de la matriz.
Sin embargo, los procedimientos mencionados con anterioridad para la fabricacion del material composite de nanotubos de carbono presentan muchos inconvenientes. En primer lugar, los procedimientos son relativamente complejos y costosos. En segundo lugar, los nanotubos de carbono tienen tendencia a agruparse en el material
composite. De esta manera, pueden reducirse relativamente la resistencia y la dureza del material composite. En tercer lugar, los nanotubos de carbono del material composite estan desorganizados y no se dispersan en ninguna direccion concreta. De esta manera, no puede conseguirse de manera satisfactoria una conductividad termica y electrica optimas.
Lo que se necesita, por tanto, es un material composite de nanotubos de carbono y un procedimiento para su 20 fabricacion en los cuales los problemas referidos se eliminen o al menos se mitiguen.
Vista desde un primer aspecto, la presente invencion proporciona un material composite de nanotubos de carbono que comprende:
una pluralidad de nanotubos de carbono que estan unidos extremo con extremo en paralelo unos con otros por unas fuerzas de atraccion de van der Waals; y
al menos una capa de revestimiento conductora dispuesta alrededor de los nanotubos de carbono.
Vista desde otro aspecto, la presente invencion proporciona un material composite de nanotubos de carbono que comprende:
una estructura de pelicula de nanotubos de carbono que comprende una pluralidad de nanotubos de carbono que estan unidos extremo con extremo en paralelo unos con otros por unas fuerzas de atraccion
de van der Waals y en paralelo con respecto a una superficie de la pelicula de nanotubos de carbono; y
al menos una capa de revestimiento conductor dispuesta alrededor del nanotubo de carbono.
Vista desde otro aspecto adicional mas, la presente invencion proporciona un procedimiento para la fabricacion de un material composite de nanotubos de carbono, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
(a) la provision de una pelicula de nanotubos de carbono que presenta una pluralidad de nanotubos de
carbono unidos extremo con extremo y que son paralelos unos con respecto a otros, estando la pelicula de nanotubos de carbono formada por las siguientes subetapas:
la provision de una matriz de nanotubos de carbono;
la seleccion de una pluralidad de segmentos de nanotubos de carbono que presentan una anchura predeterminada entre la matriz de nanotubos de carbono
extraccion de los segmentos de nanotubos de carbono a una velocidad igual / uniforme para conseguir una pelicula de nanotubos de carbono uniforme, y
(b) la formacion de al menos una capa de revestimiento conductor sobre una pluralidad de nanotubos de carbono en la pelicula de nanotubos de carbono mediante un procedimiento de deposicion por evaporacion en vacio, comprendiendo el procedimiento de deposicion por evaporacion en vacio las siguientes
45 subetapas:
la provision de dos fuentes de evaporacion dispuestas de forma separada en el lado opuesto de la pelicula de nanotubos de carbono;
el calentamiento de las dos fuentes de evaporacion para depositar una capa de revestimiento conductor sobre dos superficies opuestas de la pelicula de nanotubos de carbono,
50 en el que la capa de revestimiento conductor comprende una capa conductora.
Muchos aspectos del presente material de composite de nanotubos de carbono y del procedimiento para su fabricacion pueden ser comprendidos de forma mas acabada con referencia a los dibujos relacionados a continuacion. Los componentes de los dibujos no estan necesariamente trazados a escala, ya que lo que se pretende es ilustrar con claridad los principios del presente material composite de nanotubos de carbono y del procedimiento para su fabricacion.
La FIG. 1 muestra una imagen de un Microscopio Electronico de Barrido (SEM) de un material composite de nanotubos de carbono de acuerdo con la presente forma de realizacion.
La FIG. 2 muestra una imagen de un Microscopio Electronico de Transmision (SEM) de un material composite de nanotubos de carbono de acuerdo con otra forma de realizacion.
La FIG. 3 muestra una vista en seccion transversal esquematica de un solo nanotubo de carbono del material composite de nanotubos de carbono.
La FIG. 4 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento para la fabricacion de un material composite de nanotubos de carbono de la FIG. 1.
La FIG. 5 es un sistema para la fabricacion de un material composite de nanotubos de carbono de la FIG. 1.
Los mismos caracteres de referencia indican las mismas partes a lo largo de las mismas vistas. Las ejemplificaciones contenidas en la presente memoria ilustran al menos una forma de realizacion del presente material composite de nanotubos de carbono y de su procedimiento de fabricacion, al menos en una forma.
A continuacion se hara referencia a los dibujos para describir, con detalle, formas de realizacion del presente material composite de nanotubos de carbono y de su procedimiento de fabricacion.
Un material composite de nanotubos de carbono incluye una estructura de nanotubos de carbono y al menos una capa de revestimiento conductor. La estructura de nanotubos de carbono incluye una pluralidad de nanotubos de carbono orientados en sucesion y unidos extremo con extremo por la fuerza de atraccion der van Waals. Los nanotubos de carbono de la estructura de nanotubos de carbono presentan una longitud practicamente igual y son paralelos unos respecto de otros para formar un segmento de nanotubos de carbono. En la presente forma de realizacion, una capa de revestimiento conductor esta dispuesta alrededor de los nanotubos de carbono de la estructura de nanotubos de carbono. La capa de revestimiento conductor esta en contacto con la superficie de los nanotubos de carbono. Cada nanotubo de carbono esta rodeado por la capa de revestimiento conductor.
La estructura de nanotubos de carbono es una estructura de nanotubos de carbono autonoma. El termino "autonoma" significa que la estructura de nanotubos de carbono no tiene que estar conformada sobre una superficie de un sustrato para ser soportada por el sustrato, sino que mantiene la forma por si misma debido a la gran fuerza de atraccion de van der Waals entre los nanotubos de carbono adyacentes del material composite de nanotubos de carbono.
La estructura de nanotubos de carbono, que incluye la pluralidad de nanotubos de carbono orientados, puede ser una pelicula de nanotubos de carbono, por ejemplo los nanotubos de carbono que se forman en una estructura de pelicula, o un alambre de nanotubos de carbono, por ejemplo los nanotubos de carbono que se forman en una estructuraen forma de alambre. Con referencia ala FIG.1, si la estructurade nanotubos de carbono esla pelicula de nanotubos de carbono, los nanotubos de carbono de la pelicula de nanotubos de carbono estan dispuestos en la misma direccion. La pelicula de nanotubos de carbono incluye una pluralidad de nanotubos de carbono paralelos a una superficie de la pelicula de nanotubos de carbono. La capa de revestimiento conductor cubre la superficie de la pelicula de nanotubos de carbono. Con referencia a la FIG. 2, si la estructura de nanotubos de carbono... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1.º Un material composite de nanotubos de carbono que comprende:
una pluralidad de nanotubos de carbono unidos extremo con extremo en paralelo unos con otros mediante unas fuerzas de atraccion de van der Waals; y
al menos una capa de revestimiento conductor dispuesta alrededor de los nanotubos de carbono.
2.º Un material composite de nanotubos de carbono de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la capa de revestimiento superior esta en contacto con la superficie de los nanotubos de carbono.
3.º Un material composite de nanotubos de carbono de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que la capa de revestimiento conductor comprende una capa conductora y el material de la capa conductora esta comprendida por un material seleccionado entre el grupo que consiste en cobre, plata, oro y aleaciones de estos.
4.º Un material composite de nanotubos de carbono de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que un grosor de la capa conductora oscila entre 1 nm y 20 nm.
5.º Un material composite de nanotubos de carbono de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la capa de revestimiento conductor comprende asi mismo una capa de humidificacion situada entre la superficie exterior de cada nanotubo de carbono y la capa conductora.
6.º Un material composite de nanotubos de carbono de acuerdo con la reivindicacion 5, en el que el material de la capa de humidificacion se selecciona entre el grupo que consiste en hierro, cobalto, niquel, paladio, titanio y aleaciones de estos y un grosor de la capa de humidificacion oscila entre 1 nm y 20 nm.
º.º Un material composite de nanotubos de carbono que comprende:
una estructura de pelicula de nanotubos de carbono que comprende una pluralidad de nanotubos de carbono que estan unidos extremo con extremo en paralelo unos con otros mediante unas fuerzas de atraccion de van derWaals yque son paralelos a una superficie de la pelicula de nanotubos de carbono; y
al menos una capa de revestimiento conductor dispuesta alrededor del nanotubo de carbono.
8.º Un material composite de nanotubos de carbono de acuerdo con la reivindicacion , en el que la estructura de pelicula de nanotubos de carbono es una estructura autonoma.
9.º Un material composite de nanotubos de carbono de acuerdo con las reivindicaciones u 8, en el que la estructura de pelicula de nanotubos de carbono comprende una pelicula de nanotubos de carbono que comprende una pluralidad de espacios intermedios situados entre dos nanotubos de carbono adyacentes.
10.º Un procedimiento de fabricacion de un material composite de nanotubos de carbono, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
(a) la provision de una pelicula de nanotubos de carbono que presenta una pluralidad de nanotubos de carbono unidos extremo con extremo y que estan dispuestos en paralelo unos con respecto a otros, formandose la pelicula de nanotubos de carbono mediante las siguientes subetapas:
la provision de una matriz de nanotubos de carbono;
la seleccion de una pluralidad de nanotubos de carbono que presenta una anchura predeterminada entre la matriz de nanotubos de carbono
la traccion de los segmentos de nanotubos de carbono a una velocidad igual / uniforme para conseguir una pelicula de nanotubos de carbono, y
(b) la formacion de al menos una capa de revestimiento conductor sobre una pluralidad de nanotubos de carbono de la pelicula de nanotubos de carbono mediante un procedimiento de deposicion por evaporacion al vacio, comprendiendo el procedimiento de deposicion por evaporacion al vacio las subetapas siguientes:
la provision de dos fuentes de evaporacion dispuestas por separado sobre el lado opuesto de la pelicula de nanotubos de carbono;
el calentamiento de las dos fuentes de evaporacion para depositar una capa de revestimiento conductor sobre dos superficies opuestas de la pelicula de nanotubos de carbono,
en el que la capa de revestimiento conductor comprende una capa conductora.
11.º Un procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que la pelicula de nanotubos de carbono es tratada por un laser para reducir el grosor de la pelicula de nanotubos de carbono antes de la etapa (b) .
12.º Un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 10 u 11, que comprende asi mismo una etapa de enrollamiento de la pelicula de nanotubos de carbono despues de la etapa (b) .
13. º Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, en el que la pelicula de nanotubos de carbono es enrollada a lo largo de una direccion alineada de los nanotubos de carbono dispuestos en su interior.
Patentes similares o relacionadas:
Alineación de nanotubos quimicamente asistida dentro de estructuras extensibles, del 8 de Abril de 2020, de Nanocomp Technologies, Inc: Un procedimiento para alinear nanotubos dentro de una estructura extensible; el procedimiento comprende: proporcionar una nanoestructura […]
Nanopartículas de dióxido de titanio mesoporosas y proceso para su fabricación, del 12 de Febrero de 2020, de TRONOX LLC: Un método para producir esferas de nanopartículas de TiO2 generalmente uniformes o de 20 nm a 100 nm de tamaño en donde cada partícula contiene poros […]
PROCEDIMIENTO DE SÍNTESIS DEL MATERIAL MWW EN SU FORMA NANOCRISTALINA Y SU USO EN APLICACIONES CATALÍTICAS, del 6 de Febrero de 2020, de UNIVERSITAT POLITECNICA DE VALENCIA: Procedimiento de síntesis de un material con estructura zeolítica MWW en su forma nanocristalina, que comprende los siguientes pasos: i) Preparación de una mezcla […]
Procedimiento de creación de materiales coloreados fijando estructuras ordenadas de nanopartículas de magnetita dentro de un medio sólido, del 5 de Febrero de 2020, de THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA: Un metodo para la creacion de materiales coloreados, que comprende estructuras ordenadas dentro de microesferas magnetocromaticas, en el que el metodo comprende: […]
PROCEDIMIENTO DE SÍNTESIS DEL MATERIAL MWW EN SU FORMA NANOCRISTALINA Y SU USO EN APLICACIONES CATALÍTICAS, del 3 de Febrero de 2020, de UNIVERSITAT POLITECNICA DE VALENCIA: Procedimiento de síntesis del material MWW en su forma nanocristalina y su uso en aplicaciones catalíticas. Procedimiento de síntesis de un material con estructura zeolítica […]
PROCEDIMIENTO DE PREPARACIÓN DE UN MATERIAL NANOESTRUCTURADO DE PRAZIQUANTEL Y UN SILICATO, MATERIAL OBTENIDO Y USO COMO ANTIPARASITARIO, del 16 de Enero de 2020, de UNIVERSIDAD DE GRANADA: La invención se refiere a un procedimiento de preparación de un material nanoestructurado de un silicato que tiene estructura laminar, fibrilar o tubular con praziquantel, […]
Una superficie biocida sintética que comprende un conjunto de nanopuntas, del 8 de Enero de 2020, de Global Orthopaedic Technology Pty Limited: Una superficie biocida sintética que comprende un conjunto de nanopuntas desordenadas que son letales para las células de dicha superficie, donde al menos […]
Procedimiento de fabricación mecanosintética, del 18 de Diciembre de 2019, de CBN Nano Technologies Inc: Un procedimiento de fabricación mecanosintética que comprende: la determinación de una secuencia de construcción que comprende etapas ordenadas de reacciones mecanosintéticas, […]