Aditivos nano-carbonosos para lubricantes

Existe una gran diversidad de materiales carbonosos como el grafito, los fullerenos, nanotubos de carbono y grafeno, que suscitan interés en la sociedad investigadora para poder ser aplicados en muy diversos campos gracias a las propiedades que este tipo de materiales presentan.

Los compuestos mencionados corresponden todos a diversas formas que el carbono se puede encontrar, lo que se denomina formas alotrópicas del carbono, y tienen en común la escala nanométrica en la que se presentan. A pesar de estar constituidos por el mismo elemento las propiedades de los materiales nanometricos son muy diferentes a las de ese mismo material en escala macro debido a la densidad electrónica y la movilidad de los electrones por la superficie.
Este tipo de materiales confieren muy diversas propiedades dependiendo de la matriz final donde se empleen, la gran ventaja que presentan es que la cantidad de nanomaterial necesario para generar el cambio de la propiedad es muy pequeño. Las matrices pueden ser del tipo polimérico, logrando mejoras en las características mecánicas, tales como la resistencia a la rotura, módulo de almacenamiento y resistencia a la flexión . Consiguiendo adema aligerar el peso de la estructura final donde se integre.
Los fluidos industriales tales como los lubricantes son otra de las matrices donde los materiales nanocarbonosos están siendo muy estudiados por las propiedades autolubricantes que presentan. La propuesta que realizan es tanto el empleo de la nanoparticulas como lubricantes sólidos depositados directamente sobre el material a lubricar , como la formulación de lubricantes empleando los materiales carbonosos como aditivos, logrando menores coeficientes de fricción, extrema presión y antidesgaste , (propiedades tribológicas)
La siguiente figura muestras las estructuras carbonosas propuestas -grafeno, capas de grafeno, nanotubo de carbono, y fullereno-

El empleo de dichas estructuras como aditivos en lubricantes para mejorar las propiedades tribológicas, suele ir acompañadas de una etapa previa de dispersión en la matriz liquida, para la cual es necesario el empleo de surfactantes que estabilicen y aseguren la homogeneidad en la distribución de los aditivos, o la funcionalización superficial para favorecer un enlace entre la estructura y matriz. Aunque ambas opciones son viables, la dispersión con surfactantes se presenta como la estrategia más viable por coste y simplicidad.
En los últimos años el grafeno está siendo objeto de investigación, como aditivo en lubricantes ya que comparado con las otras estructuras carbonosas alotrópicas ha mostrado mucha mejor conductividad térmica, capacidad de reducción de fricción, propiedades anti desgaste rendimiento y estabilidad de la viscosidad.

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