p Nanotubos de carbono - longos, cilindros ocos de carbono com bilionésimos de metro de diâmetro - têm muitos usos potenciais em nanotecnologia, ótica, eletrônicos, e muitos outros campos. As propriedades exatas dos nanotubos dependem de sua estrutura, e os cientistas ainda têm pouco controle sobre essa estrutura, que é determinado durante a formação inicial - ou crescimento - dos nanotubos. Na verdade, diz o engenheiro químico e cientista de materiais Eray Aydil, da Universidade de Minnesota, "não sabemos exatamente como os nanotubos crescem." p Em um artigo publicado no American Institute of Physics 'Journal of Applied Physics, Aydil, professor de engenharia química e ciência dos materiais e da cátedra Ronald L. e Janet A. Christenson em Energia Renovável, e seus colegas lançam uma nova luz sobre o processo. Em particular, os pesquisadores examinaram a influência do gás hidrogênio.
p "Nanotubos de carbono crescem a partir de uma partícula de catalisador de metal que está imersa em um gás como o metano, "Aydil explica." Às vezes, gás hidrogênio também é adicionado e descobriu-se que um pouco de hidrogênio ajuda a crescer nanotubos de carbono com belas paredes retas e com poucos defeitos. Contudo, muita adição de hidrogênio dá fibras com paredes grossas, em vez de nanotubos, ou nenhum crescimento. "
p Para entender por que, Aydil e colegas usaram microscopia eletrônica de transmissão e outros métodos para obter imagens e caracterizar sistematicamente os efeitos do aumento das concentrações de hidrogênio. "Acontece que os catalisadores de metal de ferro se transformam em carboneto de ferro ao reagir com o carbono do metano. O carboneto de ferro é um material duro que não se deforma facilmente, e os nanotubos de carbono cultivados a partir de tais catalisadores tendem a ter belas paredes retas, " ele diz.
p Adicionar mais hidrogênio à mistura faz com que o carboneto de ferro se transforme em ferro - que é mais maleável e dúctil, e "deforma-se em formas que dão origem a mais estruturas semelhantes a fibras em vez de nanotubos de carbono ocos, "diz ele. Em concentrações mais altas, o hidrogênio grava os nanotubos de carbono em formação, "e o crescimento para todos juntos. É a interação do hidrogênio com os catalisadores e seu efeito na estrutura do catalisador que controla a estrutura do nanotubo de carbono."
