Pantallas de teléfono celular con grafito de lápiz? Disolución de procesamiento de grafeno y nanotubos de carbono.



Alain Pénicaud
Centre de Recherche Paul-Pascal, CNRS, Université de Bordeaux, France

Las formas allotropicas del carbono son todas insoluble, menos los fulerenos. En efecto, los fulerenos forman la única forma de carbón pura con un tamaño molecular en todas las dimensiones y, no sorprendentemente, las soluciones de C60 y otro más altos fulerenos han sido reportadas desde 1991. Los nanotubos de carbono (CNTs) y el grafeno son nano-objetos duales con dimensiones moleculares (nm) y de un material (micras o más). Debido a esto, la gente los ha considerado intuitivamente insolubles, como cualquier otro sólido covalente. Y en efecto,  son insolubles. A pesar de las propiedades excepcionales reportadas para nanotubos individuales y grafeno,  disolviendo  el  grafito  o  el  hollín  de  nanotubos  a  fin  de tratarlos ha demostrado ser una un desafío. Los nanotubos de carbono y el grafito son insolubles en todos los medios y requieren agentes tensoactivos  y/o  sonicacion  para  que  se  obtengan  suspensiones metastables. Pero cuando son reducidos, sea como sales de nanotubos o compuestos de intercalación de grafito,  los CNTs y el grafeno se comportan  como  polielectrólitos  y  como  tal,  se  disuelven espontáneamente  en  solventes  orgánicos  polares.  Estas  soluciones pueden ser usadas para preparar películas transparentes, flexibles y conductoras, que podrian representar una alternativa al uso de oxido de indio y estanio actualmente utilizado en casi todas las pantallas. 

1 Spontaneous Dissolution of a Single Wall Carbon Nanotube Salt, A. Pénicaud et al., J. Am. Chem. Soc., 2005, 127,8-9.
2 Doped Carbon Nanotubes, A. Pénicaud, P. Petit, J.E. Fischer, in Carbon Meta-Nanotubes: Synthesis, Properties and Applications, 1st Ed. Marc Monthioux Ed., John Wiley & Sons (2012), 41-111.
3 Dissolution and alkylation of industrially produced multi-walled carbon nanotubes, D. Voiry et al., Carbon, 2011, 49, 170-175.
4 Portrait of Carbon Nanotube Salts as Soluble Polyelectrolytes, D. Voiry & al. Soft Matter, 2011, 7, 7998.
5 Stoechiometric control of single walled carbon nanotubes functionalization, D. Voiry et al., J. Mat. Chem., 2010, 20, 4385.
6 Deconstructing Graphite: Graphenide Solutions, A. Pénicaud & C. Drummond, Accounts of Chemical Research, http://dx.doi.org/10.1021/ar300141s

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