Mobilità dell'idrogeno (deuterio) nei nanotubi di carbonio tramite spettroscopia anelastica

Introduzione La produzione dei nanotubi di carbonio singlewalled (SWNT) suscita grande interesse nella comunita` scientifica e non solo. Tali materiali sono costituiti da legami di carbonio e devono il loro grande successo alle loro straordinarie proprieta` elastiche, elettriche e soprattutto come assorbitori di gas. Infatti, fin dalla loro scoperta, essi si sono rivelati come probabili candidati per la costruzione di serbatoi migliori poiche´ hanno la facolta` di asorbire una grande quantita` di gas. Gli studi piu` interessanti, che tra l’altro sono quelli riportati in questo lavoro, riguardano l’assorbimento di idrogeno all’interno di SWNT visto che sono ancora molto controversi e degni di approfondimenti. Nella presente tesi sono stati riportati esperimenti di spettroscopia anelastica su campioni di nanotubi di carbonio con idrogeno e questi poi sono confrontati con altri deuterati, al fine di ricer- care e misurare i picchi di dissipazione di energia elastica al variare della temperatura e della frequenza e, ancora, per chiarire le interazioni che ha l’idrogeno con il reticolo dei nanotubi nel processo di rilassamento anelastico. Nel capitolo 1 e` interamente dedicato alla teoria del rilassamento anelastico, dato che e` la tecnica sperimentale utilizzata per le misure riportate in questo lavoro, in particolare, si introducono grandezze essenziali come il coefficiente di dissipazione di energia elastica ed il modulo elastico complesso. Nel capitolo due si entra nel dettaglio della tecnica sperimentale riportando anche la descrizione dell’apparato di misura. Il capitolo 3 e` totalmente dedicato alla storia e alle caratteristiche dei nanotubi di carbonio dando particolare attenzione alle tecniche di produzione, accrescimento, purificazione di questi. Nel capitolo 4 si riportano le misurazioni e gli esperimenti sui campioni idrogenati, i quali pongono interessanti inter- rogativi sulla dinamica di H e la sua interazione all’interno del reticolo. La parte finale del capitolo e` rivolta alle sperimentazioni sui campioni con deuterio volte a chiarire le questioni lasciate in sospeso. Lo scopo precipuo di tutta la tesi e` commentare con spir- ito critico i risultati ottenuti e non si danno delle risposte definitive poiche´ per queste bisogna aspettare del tempo e dedicare ulteriori studi su questi materiali.