Diseño y Construcción de un Sintetizador de Nanotubos de Carbono de Bajo costo Mediante Descarga de Arco Eléctrico

Diego Fernando Mayorga-Pérez, Edwin Fernando Viteri-Núñe, Enrique Javier Orna-Chávez, Enya Isabel Caballero-Silva

Resumen


Resumen: Para diseñar y construir un sintetizador de nanotubos de carbono (CNT) mediante descarga de arco eléctrico, se aplicaron métodos ingenieriles desarrollando un dispositivo capaz de generar un nanomaterial de estudio válido para investigación. Así que, para obtener una máquina que cumpla con los requisitos de síntesis de los CNT, se utilizó el diseño concurrente, en el que se combina el punto de vista de diseño, funcionalidad, construcción y mantenimiento. En este caso, en la revisión bibliográfica se determinaron las características de fuente de corriente continua, voltaje, amperaje, distancia entre electrodos, velocidad de giro del ánodo y hermeticidad bajo una presión de vacío, necesarios para la síntesis de CNT. El segundo paso fue el diseño conceptual, determinando las necesidades de los futuros usuarios: profesores, estudiantes y tesistas, para realizar un Despliegue de Función de Calidad (QFD). Como tercer punto, se realizó un análisis funcional y modular, para determinar las acciones que requiere el sintetizador y seleccionar la mejor alternativa para cumplirlas; por medio del diseño de materialización, donde mediante el uso de bibliografía y softwares como ANSYS, se dimensionaron los componentes mecánicos del equipo. Finalmente, se construyó el sintetizador de CNT, capaz de cumplir con las condiciones de síntesis necesarias con componentes generados bajo criterios de diseño mecánico, obteniendo los primeros CNT y estudio de los mismos con un microscopio SEM.


Palabras clave


Descarga de arco eléctrico; diseño concurrente; Ingeniería Mecánica; nanomateriales; nanotubos de carbono; sintetizador.

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DOI: https://doi.org/10.23857/pc.v6i3.2428

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