”Al recubrir un nanotubo con nitrocelulosa y prender un extremo se origina una onda de combustión que se transmite cuatro órdenes de magnitud
más rápido de lo que lo haría en el combustible sólo.
Esta onda de combustión se convierte además en una onda termoeléctrica porque transmite energía de un lugar a otro acoplándose con los portadores eléctricos del nanotubo, haciendo que se muevan a lo largo del tubo y creando con ello una corriente eléctrica muy grande en relación a la masa del sistema.
Estamos hablando de densidades de potencia del orden de 7.000 W/kg,
cuatro veces más que las mejores baterías ion-litio disponibles.”
Este extracto me ha traído a la memoria mis propios trabajos sobre ondas de combustión en medios unidimensionales.
Aunque he de confesar que yo nunca pensé que estas ecuaciones pudieran aplicarse al estudio de la propagación de llamas en nanotubos de carbono recubiertos de un material inflamable y mucho menos aún que permitieran obtener energía eléctrica por el acoplamiento no lineal entre la reacción química exotérmica y la conducción eléctrica en el nanotubo.
Estas ecuaciones unidimensionales son un ejercicio habitual en asignaturas
de métodos numéricos aplicados a problemas térmicos
(yo he impartido una durante muchos años).
Yo les pedía a mis alumnos que desarrollaran un método numérico
para resolverlas en Matlab.
Sin embargo, los autores del artículo técnico del que están extraídas han utilizado el simulador de multifísica COMSOL (Joel T. Abrahamson, Wonjoon Choi, Nicole S. Schonenbach, Jungsik Park, Jae-Hee Han, Michael P. Walsh, Kourosh Kalantar-zadeh, and Michael S. Strano, “Wavefront Velocity Oscillations of Carbon-Nanotube-Guided Thermopower Waves: Nanoscale Alternating Current Sources,” ACS Nano 5: 367–375, 2011).
Este artículo compara los resultados numéricos con medidas experimentales para el dispositivo que abre esta entrada, un “pilar” de varios nanotubos de carbono recubierto de un material inflamable, lo que permite que los alumnos comparen sus resultados numéricos con resultados experimentales.
La verdad es que me sorprende que a alguien se le halla ocurrido recubrir un grupo de nanotubos y encenderlos como si fueran un fósforo.
Una interesante idea.
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