Modelización molecular de nanotubos de carbono

Abstract

En la presente memoria se pretende, mediante métodos mecanocuánticos basados en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT), una correcta modelización de los nanotubos de carbono. Mediante estos métodos computacionales se contribuirá a ampliar los conocimientos básicos sobre aspectos tales como la caracterización estructural detallada de los nanotubos, su interacción con otros sistemas como las nanoparticulas, y la construcción de uniones de múltiples nanotubos. Así, en primer lugar, se aborda el estudio de la estructura geométrica y electrónica de los nanotubos de carbono, con objeto de conocer cómo son los enlaces C-C a lo largo de la estructura y cómo se distribuyen, en consecuencia, los electrones. Se planteará la necesidad de modelos finitos que tengan en cuenta los efectos de borde presentes en los nanotubos. Por otro lado, se estudiará la presencia de defectos topológicos (pentágonos y heptágonos). En segundo lugar, se estudia la interacción entre nanotubos de carbono y nanoparticulas metálicas, en particular de platino, con objeto de conocer los fundamentos físico-químicos que rigen la interacción. Finalmente, se contribuye al desarrollo de los algoritmos necesarios para la construcción de uniones de tres nanotubos, mediante el álgebra de cintas, y a su posterior implementación informática en el programa de construcción de uniones de nanotubos CoNTub v2.0. Además se ha contribuido a desarrollar el programa TubeAnalyzer, una herramienta gráfica de análisis geométrico de estructuras y visualización de resultados de NICS.