p Crédito:Liwen Zhang
p Pesquisadores da North Carolina State University e do Instituto de Nanociência e Nanobióticos de Suzhou da China desenvolveram uma técnica barata chamada "microcombing" para alinhar nanotubos de carbono (CNTs), que pode ser usado para criar grandes, filmes CNT puros que são mais fortes do que quaisquer filmes anteriores. A técnica também melhora a condutividade elétrica que torna esses filmes atraentes para uso em aplicações eletrônicas e aeroespaciais. p "É um processo simples e pode criar um filme CNT leve, ou 'papel de bucky, 'com um metro de largura e duas vezes mais forte que os filmes anteriores - é ainda mais forte do que as fibras CNT, "diz Yuntian Zhu, Distinto Professor de Ciência e Engenharia de Materiais na NC State e autor correspondente de um artigo que descreve o trabalho.
p Os pesquisadores começam cultivando os CNTs em um substrato convencional em uma matriz compacta. Os CNTs estão entrelaçados, então, quando os pesquisadores puxam uma das extremidades da matriz, os CNTs formam uma fita contínua com apenas nanômetros de espessura. Esta fita é presa a um carretel, que começa a enrolar a fita.
p Conforme o carretel puxa, a fita CNT é arrastada entre duas lâminas cirúrgicas. Enquanto as lâminas aparecem diretamente a olho nu, na verdade, eles têm fissuras na escala de micrômetro em sua ponta. Essas fissuras criam uma espécie de "microcombina" que puxa os CNTs para o alinhamento - assim como um pente normal separa os cabelos emaranhados.
p Quando a fita de CNTs alinhados está sendo enrolada no carretel, os pesquisadores aplicam uma solução de álcool. Isso aproxima os CNTs, fortalecimento dos laços entre os CNTs.
p A fita CNT se enrola ao redor do carretel, criando um filme em camadas de CNTs puros. Os pesquisadores podem controlar a espessura do filme controlando o número de camadas.
p As fissuras em escala micrométrica na borda de uma lâmina cirúrgica atuam como uma “microcombina” para alinhar os nanotubos de carbono. Crédito:Yuntian Zhu
p Os filmes de CNT feitos usando a técnica de microcombing tinham mais do que o dobro da resistência à tração dos filmes de CNT descompactados - mais de 3 gigapascais para o material de microcombing, contra menos de 1,5 gigapascals para o material não estriado.
p O filme CNT microcombed também teve condutividade elétrica 80 por cento maior do que o filme não curado.
p "Este é um avanço significativo, mas queremos encontrar maneiras de tornar o alinhamento do CNT ainda mais reto, "Zhu diz." Ainda não é perfeito.
p "Além disso, a técnica seria teoricamente fácil de expandir para produção em grande escala. Gostaríamos de encontrar um parceiro da indústria para nos ajudar a dimensionar isso e criar um material para o mercado. "