p (PhysOrg.com) - Um olhar mais atento sobre um promissor revestimento de nanotubos que pode um dia melhorar as células solares revelou algumas rugas inesperadas, de acordo com uma nova pesquisa * conduzida no Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia e na Universidade Estadual de Dakota do Norte - pesquisas que também podem ajudar os cientistas a encontrar uma solução. p Os cientistas descobriram que os revestimentos feitos de nanotubos de carbono de parede única (SWCNTs) não são tão deformáveis ​​quanto o esperado, implicando que eles não são uma resposta fácil para os problemas que outros materiais apresentam. Embora os filmes feitos de nanotubos possuam muitas propriedades desejáveis, as descobertas da equipe revelam alguns problemas que podem precisar ser resolvidos antes que todo o potencial desses revestimentos seja realizado.

p “A ironia desses revestimentos de nanotubos é que eles podem mudar quando dobram, ”Diz Erik Hobbie, agora é o diretor do programa de Materiais e Nanotecnologia da NDSU. “Sob condições modestas, esses filmes podem desenvolver mudanças irreversíveis no arranjo dos nanotubos que reduzem sua condutividade. Nosso trabalho é o primeiro a sugerir isso, e abre novas abordagens para a engenharia dos filmes de forma a minimizar esses efeitos. ”

p No topo da lista de desejos da indústria de energia solar está um barato, flexível, revestimento transparente que pode conduzir eletricidade. Se esta combinação de propriedades pode de alguma forma ser realizada em um único material, células solares podem se tornar muito menos caras, e os fabricantes podem colocá-los em lugares inesperados - como peças de roupa. Os revestimentos condutores transparentes podem ser feitos de óxido de índio-estanho, mas sua rigidez e alto custo os tornam menos práticos para uso generalizado.

p Os nanotubos de carbono são uma solução possível. Nanotubos, que se assemelham a rolos microscópicos de tela de galinheiro, são baratos, fácil de produzir, e podem ser formados em massa em revestimentos condutores transparentes, cuja estrutura interna semelhante a uma teia os torna não apenas fortes, mas deformáveis, como papel ou tecido. Contudo, a pesquisa da equipe descobriu que alguns tipos de alongamento causam "rugas" microscópicas no revestimento que interrompem o arranjo aleatório dos nanotubos, que é o que faz com que o revestimento conduza eletricidade.

p “Você quer que os nanotubos fiquem dispostos aleatoriamente, ”Hobbie diz. “Mas quando um revestimento de nanotubo enruga, ele pode perder a rede conectada que lhe dá condutividade. Em vez de, os nanotubos se agrupam irreversivelmente em formações semelhantes a cordas. ”

p Hobbie diz que o estudo sugere algumas maneiras de resolver o problema, Contudo. Os filmes podem ser mantidos finos o suficiente para que o enrugamento possa ser evitado em primeiro lugar, ou os designers poderiam projetar uma segunda rede de polímero interpenetrante que daria suporte à rede de nanotubos, para evitar que mude muito em resposta ao estresse. “Essas abordagens podem nos permitir fazer revestimentos de nanotubos que podem resistir a grandes cepas, mantendo as características que queremos, ”Hobbie diz.