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Desarrollo de una cadena de suministro «a medida» para aprovechar el potencial pleno de los nanotubos de carbono en los compuestos

Los nanocompuestos aún no cumplen las expectativas. Una colaboración entre el sector académico y el industrial para la formación de jóvenes científicos contribuirá a trasladar los conceptos desarrollados en el laboratorio al mercado más rápidamente a la vez que garantizará el liderazgo de Europa en este campo.
Desarrollo de una cadena de suministro «a medida» para aprovechar el potencial pleno de los nanotubos de carbono en los compuestos
En 2009 un consorcio financiado con fondos europeos donde colaboran el sector académico y el industrial inició el proyecto CONTACT para investigar compuestos de nanotubos de carbono (NTC). La experiencia y el conocimiento de los socios abarcaron la cadena completa de valor añadido, desde la síntesis de NTC hasta su integración en productos comerciales.

Se contrataron dieciocho investigadores a fin de garantizar la futura explotación de todo el potencial de los NTC. Los investigadores se beneficiaron de tutorías por parte de líderes mundiales en la síntesis, el procesamiento, la caracterización y la simulación de NTC. Además de llevar a cabo la investigación, los científicos participaron en congresos y cursos sobre diversos temas, como el liderazgo de las mujeres y las técnicas de expresión oral.

El programa, de elevadas calidad y organización, se centró en abordar los mecanismos para superar algunas de las principales dificultades de la tecnología de NTC, como la modificación de las propiedades de superficie de los NTC, la dispersión de NTC en polímeros termoplásticos y la fiabilidad de los métodos de análisis y caracterización. En el proyecto CONTACT se realizaron importantes avances en este campo.

Se mejoró el rendimiento de la síntesis de NTC y se elevó la escala del proceso, mientras que el seguimiento continuo de la reacción facilitó una caracterización precisa del proceso de crecimiento. Por todo ello fue posible analizar y optimizar los efectos de diversos agentes contaminantes y catalizadores sobre la estructura y el rendimiento. Se logró mejorar la dispersión de los nuevos NTC en polímeros mediante varias técnicas, lo cual permitió la elaboración de películas flexibles más transparentes y con mayor conductividad eléctrica.

Se estudiaron compuestos formados únicamente por NTC o por NTC y agentes de relleno funcionales. La información obtenida sobre el comportamiento durante diversas técnicas de procesado permitió optimizar el uso de sistemas de extrusión de doble tornillo para la producción de compuestos y el moldeo por inyección así como mejorar las propiedades de los compuestos.

Finalmente, se empleó una combinación de modelado y experimentación para interpretar las propiedades de los compuestos producidos, lo cual permitirá diseñar, en base a los conocimientos adquiridos, nuevos materiales para campos tan diversos como la construcción, la energía y la electrónica.

La optimización del uso de los nanocompuestos a base de NTC solo se podrá lograr mediante la colaboración entre el sector académico y el industrial, poniendo especial atención en la formación de nuevos científicos. El proyecto CONTACT ha sido una aportación clave, ya que ha fijado los cimientos necesarios.

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Palabras clave

Nanotubos de carbono, nanocompuestos, síntesis de NTC, propiedades de superficie, dispersión de NTC, caracterización
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