p (PhysOrg.com) - Aproveitar o poder dos nanotubos de carbono poderia ficar consideravelmente mais fácil, graças a um avanço de engenheiros da University of South Carolina e da University of Georgia. p Uma equipe liderada por Xiaodong Li, professor da Faculdade de Engenharia e Computação da USC, relataram um avanço no manuseio de nanotubos na edição de 14 de fevereiro da Materiais avançados . Eles combinaram dois métodos, passivação de hidrogênio e ultrassom, para gerar dispersões notavelmente uniformes de nanotubos de carbono de paredes múltiplas.

p "Em aplicações como compostos leves e com baixo consumo de energia, dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, captação de energia, conversão de energia, e sistemas de armazenamento de energia, nanotubos de carbono demonstraram desempenho superior, "disse Li, "mas, infelizmente, dispersá-los sempre foi uma grande barreira nas aplicações. Essa nova técnica é de baixo custo, fácil de usar, e ecologicamente correto - deve ser rapidamente adaptado em uma ampla gama de áreas. "

p Os nanotubos de carbono têm muitas propriedades desejáveis, variando de excelente resistência mecânica a comportamento elétrico incomum. Ao incorporá-los aos materiais, mesmo em pequenas doses, 'os pesquisadores podem melhorar drasticamente a utilidade de um material.

p Mas trabalhar com nanotubos de carbono, que são fortemente hidrofóbicos, pode ser difícil. Em muitos solventes e polímeros, sua insolubilidade e tendência a se agrupar é um grande obstáculo para obter revestimentos uniformes em superfícies ou distribuições em sólidos ou géis.

p A ultrassonicação tem sido usada há muito tempo para tentar dispersar nanotubos de carbono em solventes, mas seu sucesso é lento, mediano, e muitas vezes revertido quando a sonicação para.

p A equipe de Li combinou ultra-som com um fluxo simultâneo de gás hidrogênio, produzindo nanotubos de carbono de paredes múltiplas totalmente dispersos em etanol em apenas 2 horas. A dispersão uniforme, que é evidente até a olho nu, foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura e transmissão.

p Eles então fabricaram um compósito nanotubo-epóxi com o método e examinaram suas propriedades mecânicas. O módulo de elasticidade do nanocompósito (com 1% de nanotubo por peso) preparado com passivação de hidrogênio aumentou quase 100% em comparação com o do epóxi puro, enquanto na ausência de passivação de hidrogênio um aumento de menos de 40% foi relatado anteriormente.

p Os engenheiros raciocinam que a energia da ultrassonicação impulsiona a quebra das ligações C-C nos nanotubos, que então reage com o hidrogênio para criar ligações C-H. A espectroscopia de fotoelétrons de raios-X confirma a adição de ligações C-H.

p Este tipo de modificação é particularmente útil, adicionou Li, porque o hidrogênio absorvido é facilmente removido dos nanotubos de carbono de paredes múltiplas por aquecimento. "As técnicas convencionais - flúor, alcano, ou modificação iônica, por exemplo - introduzir impurezas nos materiais da matriz, " ele disse.