(PhysOrg.com) - Cabos feitos de nanotubos de carbono estão avançando em direção à condutividade elétrica observada em fios de metal, e isso pode despertar o interesse de uma série de setores, de acordo com pesquisadores da Rice University.

Um laboratório da Rice fez esse cabo a partir de nanotubos de carbono de parede dupla e alimentou uma lâmpada fluorescente na tensão de linha padrão - um verdadeiro teste da capacidade do novo material de reivindicar os sistemas de energia do futuro.

O trabalho aparece esta semana na revista Nature Relatórios Científicos .

Cabos baseados em nanotubos altamente condutores podem ser tão eficientes quanto os metais tradicionais com um sexto do peso, disse Enrique Barrera, um professor Rice de engenharia mecânica e ciência dos materiais. Eles podem encontrar amplo uso primeiro em aplicações onde o peso é um fator crítico, como aviões e automóveis, e no futuro pode até substituir a fiação tradicional nas residências.

Os cabos desenvolvidos no estudo são fiados a partir de nanotubos imaculados e podem ser amarrados sem perder sua condutividade. Para aumentar a condutividade dos cabos, a equipe os dopou com iodo e os cabos permaneceram estáveis. A razão de condutividade para peso (chamada condutividade específica) bate metais, incluindo cobre e prata, e fica atrás apenas do metal com a maior condutividade específica, sódio.

Yao Zhao, que recentemente defendeu sua dissertação de doutorado na Rice, é o autor principal do novo artigo. Ele construiu o equipamento de demonstração que o permitiu alternar a energia através do nanocabo e substituir o fio de cobre convencional no circuito da lâmpada.

Zhao deixou a lâmpada acesa por dias a fio, sem nenhum sinal de degradação no cabo do nanotubo. Ele também está razoavelmente certo de que o cabo é mecanicamente robusto; testes mostraram que o nanocabo é tão forte e resistente quanto os metais que substituiria, e funcionou em uma ampla gama de temperaturas. Zhao também descobriu que amarrar dois pedaços do cabo não impedia sua capacidade de conduzir eletricidade.

Os poucos centímetros de cabo demonstrados no presente estudo parecem curtos, mas girar bilhões de nanotubos (fornecidos pelo parceiro de pesquisa Tsinghua University) em um cabo é uma façanha, Disse Barrera. Os processos químicos usados ​​para crescer e alinhar os nanotubos acabarão por fazer parte de um processo maior que começa com as matérias-primas e termina com um fluxo constante de nanocabos, ele disse. A próxima etapa seria fazer mais tempo, cabos mais grossos que transportam corrente mais alta, mantendo o fio leve. "Nós realmente queremos ir melhor do que o cobre ou outros metais podem oferecer em geral, " ele disse.

Os co-autores do artigo são o pesquisador de Tsinghua, Jinquan Wei, que passou um ano na Rice parcialmente apoiado pelo Armchair Quantum Wire Project do Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology da Rice University; Robert Vajtai, um membro do corpo docente da Rice em engenharia mecânica e ciência dos materiais; e Pulickel Ajayan, o Benjamin M. e Mary Greenwood Anderson Professor de Engenharia Mecânica e Ciência dos Materiais e professor de Química e Engenharia Química e Biomolecular.