27 May, 2024 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Idea científico mexicano método para purificar y oxidar nanotubos de carbono de uso industrial

El desarrollo significa ahorro en tiempo y costo a diferencia de los utilizados en nuestros días, además de que evita compuestos contaminantes

Los nanotubos de carbono son estructuras cilíndricas cuyo diámetro es del tamaño del nanómetro, es decir, la milmillonésima parte de un metro. Son materiales únicos con propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas, térmicas y químicas excepcionales que los hacen aptos para mejorar numerosos productos ya existentes e incluso para generar otros nuevos.

Sin embargo, los procesos que se implementan para su purificación implican el uso de ácidos fuertes, lo que significa un grave impacto al medio ambiente o altos costos al momento de dar tratamiento a estos residuos peligrosos. Esta problemática impulsó al investigador del Instituto Tecnológico de Superior de Acatlán de Osorio (ITSAO) Yoxkin Estévez Martínez a idear un método económicamente accesible que represente una alternativa rápida y económica para poder oxidar estas nanoestructuras.

El método, explica el doctor en ciencias de la ingeniería, emplea un aparato de microondas convencional, lo cual representa una opción para activar la superficie de estos nanotubos y sea factible su enlace con otros compuestos.

“Los nanotubos comerciales se sintetizan a escalas industriales por deposición química de vapor (CVD) y resultan incompatibles con otros solventes para uso en dispersión como materiales compuestos. Por ello se necesita forzosamente oxidar su superficie, a fin de exfoliarla y generar grupos funcionales que se entrelacen y haya una dispersión química con otros elementos”, detalla el académico del ITSAO.

Para poder utilizar los nanotubos de carbono como material compuesto deben ser oxidados y purificados. El método más común para llevarlo a cabo resulta muy agresivo por el uso de ácidos muy fuertes como el clorhídrico, sulfúrico o nítrico, o bien se emplean mezclas que modifican la superficie de las nano estructuras.

Otra alternativa para realizar la oxidación es el empleo de microondas para excitar los átomos de carbono. Para hacerlo así se emplea un digestor de microondas que tiene un costo aproximado de 20 mil euros.

“En la búsqueda de algo más accesible se empleó un horno de microondas de uso doméstico y se aplicó peróxido de hidrógeno a los nanotubos, en porcentajes de acuerdo al volumen para no correr el riesgo de que explote. Logramos la oxidación y purificación en seis minutos, cuando en un digestor de ácidos fuertes es consigue en tres horas.

“El ahorro en tiempo significa reducción de costos en el proceso, entre ellos los destinados al confinamiento de los ácidos fuertes que contaminan al ambiente”, aclara el doctor Estévez Martínez.

El registro de la patente del método se encuentra en trámite, pues el objetivo de la investigación es poder escalarla industrialmente o transferir la tecnología a posibles interesados. (Agencia ID)

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