Resumen de Nanoestructuras de carbono unidimensionales: procesado sostenible en agua a través de nanocristales de celulosa

B. Vázquez Conejo, C. Martínez Barón, V. Calvo, E. García Bordeje, A. Ansón Casaos, J.M. González Domínguez, W.K. Maser, A.M. Benito

• español

  Las nanoestructuras de carbono han cautivado a la comunidad científica en las últimas décadas debido a sus excelentes propiedades eléctricas y mecánicas. Estas propiedades surgen de la hibridación sp2 del carbono, capaz de derivar en una extensa gama de materiales. En particular, las nanoestructuras de carbono unidimensionales se clasifican mayormente en nanofibras de carbono, nanotubos de carbono de pared simple y de pared múltiple. Debido a su naturaleza hidrofóbica, su procesado en fase líquida supone todo un reto, y tradicionalmente se han empleado disolventes orgánicos no volátiles para trabajar con ellas, siendo necesario buscar una alternativa menos tóxica y sostenible como el agua. Sin embargo, para procesarlas en medio acuoso, se necesitan surfactantes, la mayoría de los cuales pueden ser tóxicos y difíciles de eliminar, o si no hay que funcionalizar químicamente las nanoestructuras de carbono, alterando así sus propiedades electrónicas intrínsecas. Por esta razón, están emergiendo nuevas alternativas más sostenibles, en particular mediante el empleo de dispersantes basados en fuentes renovables o biopolímeros. En el contexto de esta estrategia emergente, destacamos las investigaciones realizadas en el grupo de investigación G-CNN, basadas en nanocristales de celulosa, con énfasis en aplicaciones en el campo de la biomedicina o las tintas conductoras.

• English

  Carbon nanostructures have attracted much attention in recent decades due to their excellent electrical and mechanical properties. These properties arise from the sp2 hybridisation of carbon, subsequently forming a wide range of materials. In particular, unidimensional carbon nanostructures may be maunly classified into carbon nanofibers, single-walled, and multi-walled carbon nanotubes. In order to exploit their properties, well defined processing strategies are needed for these nanostructures, preferably in wáter, which presents a great challenge as they are hydrophobic. Traditionally, non-volatile organic solvents hace been used for such purpose, but the use of water as a solvent offers a less toxic anda a more sustainable option. However, in order to comply with a full aqueous processing, carbón nanostructures require the use of surfactants, the majority of which are toxic and difficult to remove or their functionalization, thus altering their intrinsic electronic properties. For this reason, novel and environmentally friendly alternatives are emerging, in particular through the use of natural or biologically-derived dispersants. Following this trend, we highlight the strategy developed in recent years by the G-CNN group involving cellulose nanocrystals, with a special focus on their applications in biomedicine and conductive inks.