p As nanofibras de carbono são uma promessa para tecnologias que vão desde dispositivos de imagens médicas a ferramentas de medição científica precisa, mas o tempo e os custos associados à criação uniforme de nanofibras do tamanho correto têm sido um obstáculo - até agora. Um novo estudo da North Carolina State University demonstra um método aprimorado para a criação de nanofibras de carbono de tamanhos específicos, bem como explicar a ciência por trás do método. p "As nanofibras de carbono têm uma série de aplicações potenciais, mas sua utilidade é afetada por seu diâmetro - e controlar o diâmetro das nanofibras tem sido historicamente caro e demorado, "diz o Dr. Anatoli Melechko, professor associado de ciência de materiais e engenharia da NC State e co-autor de um artigo que descreve o estudo.

p Especificamente, os pesquisadores demonstraram que nanopartículas de níquel revestidas com uma casca de ligante podem ser usadas para cultivar nanofibras de carbono de diâmetro uniforme. Ligantes são pequenas moléculas orgânicas que possuem grupos funcionais (partes da molécula) que se ligam diretamente aos metais. Nanopartículas de níquel são de particular interesse porque - em altas temperaturas - podem servir como catalisadores para o crescimento de nanofibras de carbono.

p "O que aprendemos é que a concha do ligante, que é composto de trioctilfosfina, sofre mudanças químicas em altas temperaturas - transformando-se gradualmente em uma concha semelhante a grafite, "diz o Dr. Joe Tracy, co-autor do artigo e professor assistente de ciência e engenharia de materiais na NC State. "Essas camadas 'grafíticas' impedem que as nanopartículas de níquel se aglutinem em temperaturas elevadas, o que é um problema para aplicações de alta temperatura envolvendo nanopartículas. "

p Usar nanopartículas para cultivar nanofibras é útil, porque as fibras tendem a ter o mesmo diâmetro das nanopartículas a partir das quais elas crescem. Se você precisa de nanofibras com 20 nanômetros (nm) de diâmetro, você simplesmente usaria nanopartículas com 20 nm de diâmetro como seu catalisador.

p "É por isso que controlar o diâmetro das nanopartículas é importante. Se elas começarem a se agrupar em altas temperaturas, você acaba cultivando nanofibras de muitos tipos diferentes, tamanhos maiores, "Melechko diz." Esta pesquisa nos dá uma melhor compreensão fundamental da relação entre as nanopartículas de níquel, ligantes e síntese de nanofibras de carbono. "

p Usar nanopartículas para cultivar nanofibras tem outro benefício - permite definir onde as nanofibras crescem e como estão dispostas. Se você precisa que as nanofibras cresçam em um padrão específico, você organizaria as nanopartículas nesse padrão antes de fazer crescer as fibras.