p Nanotecnologistas da Universidade do Texas em Dallas inventaram uma tecnologia amplamente implantável para a produção de tecidos, tricotável, costurável, e fios amarráveis ​​contendo até 95 por cento em peso de pós e nanofibras não fiáveis ​​de outra forma. Uma quantidade mínima de teia de nanotubos de carbono hospedeira, que pode ser mais leve que o ar e mais forte libra por libra do que o aço, confina partículas de hóspedes nos corredores de pergaminhos altamente condutores sem interferir na funcionalidade do convidado para aplicações como armazenamento de energia, conversão de energia, e captação de energia. p Usando tecnologia convencional, os pós são mantidos juntos em um fio usando um aglutinante de polímero ou incorporados em superfícies de fibra, e ambas as abordagens podem restringir a concentração de pó, acessibilidade a pó para fornecer funcionalidade de fio, ou a resistência necessária para o processamento do fio em têxteis e aplicações subsequentes.

p Na edição de 7 de janeiro da revista Ciência , co-autores que trabalham no Alan G. MacDiarmid NanoTech Institute da UT Dallas descrevem o uso de biscrolling para resolver esses problemas, e demonstrar a viabilidade de usar seus fios biscrolled para aplicações que variam de cabos supercondutores e têxteis eletrônicos a baterias e células de combustível contendo eletrodos tecidos flexíveis.

p Os fios biscrolled recebem esse nome devido à forma como são produzidos:uma camada uniforme de material convidado é depositada no topo de uma teia de nanotubos de carbono, que é chamado de host. Esta pilha convidado / host de duas camadas é então torcida para formar um fio biscrolled. Dependendo das restrições finais e da simetria das tensões aplicadas, a inserção de torção resulta em versões distorcidas de Arquimedes, arquimediana dupla, ou pergaminhos de Fermat, que são extensões tridimensionais das espirais de Arquimedes e de Fermat e combinações espirais encontradas na natureza e reverenciadas por diversas culturas por milhares de anos.

p As teias de nanotubos de carbono que os inventores usaram para biscrolling não são folhas de nanotubos de carbono comuns - elas podem ser desenhadas a até dois metros / segundo de florestas de nanotubos de carbono, que se parecem com florestas de bambu nas quais árvores de bambu de cinco centímetros de diâmetro se erguem a uma milha no céu. Quatro onças dessas folhas cobririam um acre e têm cerca de 50 nm de espessura quando densificadas, que é cerca de mil vezes mais fino do que um cabelo humano ou uma folha de papel comum.

p Essas fortes teias de nanotubos de carbono mantêm os fios biscrolled que são principalmente em pó e até mesmo permitem a lavagem na máquina de têxteis contendo fios biscrolled sem perda significativa de pó. A espessura da teia significa que centenas de camadas de espiral podem ser acomodadas em um fio biscrolled tendo aproximadamente o diâmetro de um cabelo humano. Ao mesmo tempo, a teia de nanotubos fornece condutividade elétrica ao fio, e a porosidade necessária para o acesso das partículas presas nos corredores das teias a líquidos e gases para aplicações eletroquímicas e de sensores.

p A escolha do hóspede determina a funcionalidade dos fios biscrolled. Usando como convidado até 95 por cento em peso de LiFePO¬¬4¬, um material notável para baterias de íon de lítio, eletrodos de bateria de íon de lítio de alto desempenho foram demonstrados por pesquisadores da UT Dallas, e mostrou ter o desempenho da bateria, flexibilidade e robustez mecânica necessárias para incorporação em roupas de armazenamento e geração de energia. Convidado de nanotubo de carbono dopado com nitrogênio Biscrolling forneceu cátodos de células de combustível altamente catalíticas para geração química de energia elétrica, que evitam a necessidade de um caro catalisador de platina. Ao biscrolar uma mistura de pós de magnésio e boro e tratamento térmico, fios supercondutores de MgB2 foram produzidos, que eliminou as trinta ou mais etapas de estiramento usadas para a produção convencional de fios supercondutores. Usando hóspede de dióxido de titânio fotocatalítico, fios biscrolled para tecidos autolimpantes foram obtidos.

p "A tecnologia de biscrolling da UT Dallas é rica em possibilidades de aplicação que vão muito além daquelas que descrevemos em Ciência revista. Por exemplo, nosso colaborador, o professor Seon Jeong Kim, da Hanyang University, na Coréia, já usou fio biscrolled para fazer células de biocombustível aprimoradas que podem eventualmente ser usadas para alimentar implantes médicos, "disse o autor correspondente do artigo, Dr. Ray H. Baughman, Robert A. Welch Professor de Química e diretor do NanoTech Institute da UTD. "Estou especialmente orgulhoso de dois de nossos ex-alunos do ensino médio NanoExplorer, Carter Haines e Stephanie Stoughton, que são co-autores de graduação tanto de nosso artigo na revista Science quanto de nosso pedido de patente internacional sobre biscrolling. "