Manipulación acústica de nanotubos de carbono en una resina epóxica
En este trabajo de divulgación científica se describe un método novedoso para manipular nanotubos de carbono (NTC) de pared múltiple en un medio líquido mediante ondas acústicas estacionarias de ultrasonido. Para tal fin, se diseñó e instrumentó un sistema ultrasónico capaz de generar ondas acústicas estacionarias en alta frecuencia usando placas cerámicas de titanato circonato de plomo (PZT). Las pruebas experimentales de manipulación acústica de NTC se realizaron en solvente (alcohol isopropílico) y polímero (resina epóxica) como medios líquidos usando un molde de acrílico con cavidad rectangular. Los resultados muestran que excitando las placas cerámicas PZT a una frecuencia de 1.475 MHz y voltaje pico-pico (Vp-p) de 8 Vp-p es posible generar ondas acústicas estacionarias capaces de orientar los aglomerados de NTC y producir líneas horizontales de hasta 60 mm de longitud separadas entre nodos de presión acústica de 0.395 mm de distancia en solvente. En relación a la viscosidad del medio se observó una influencia predominante en la manipulación acústica de los NTC, la cual tiende a reducir la fuerza de radiación acústica cuando la viscosidad del medio es elevada. La incorporación de una ligera cantidad de solvente en la resina epóxica permitió la orientación de los NTC a la misma frecuencia y voltaje aplicado en solvente solo. Estos resultados confirman el potencial del método de manipulación acústica de partículas por campo ultrasónico con la intención de desarrollar y fabricar materiales compuestos poliméricos reforzados con nanopartículas en direcciones preferenciales.
Palabras clave: Nanotubos de carbono, polímero, orientación, ondas acústicas de ultrasonido, placa PZT.
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