Pela primeira vez, Cientistas e colaboradores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore capturaram um filme de como grandes populações de nanotubos de carbono crescem e se alinham.

Compreendendo como os nanotubos de carbono (CNT) se nucleados, crescer e se auto-organizar para formar materiais em macroescala é fundamental para o projeto orientado para a aplicação de supercapacitores de próxima geração, interconexões eletrônicas, membranas de separação e fios e tecidos avançados.

Uma nova pesquisa do cientista LLNL Eric Meshot e colegas do Laboratório Nacional de Brookhaven (BNL) e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) demonstrou a visualização direta da nucleação coletiva e auto-organização de filmes de nanotubos de carbono alinhados dentro de um microscópio eletrônico de transmissão ambiental (ETEM) .

Em um par de estudos relatados em edições recentes da Química de Materiais e ACS Nano , os pesquisadores alavancaram uma câmera kilohertz de última geração em um ETEM de correção de aberração no BNL para capturar os processos inerentemente rápidos que governam o crescimento dessas nanoestruturas emocionantes.

Entre outros fenômenos descobertos, os pesquisadores são os primeiros a fornecer uma prova direta de como a competição mecânica entre os nanotubos de carbono vizinhos pode simultaneamente promover o autoalinhamento, ao mesmo tempo que frustra e limita o crescimento.

"Este conhecimento pode permitir novos caminhos para mitigar a autoterminação e promover o crescimento de materiais de nanotubos de carbono ultradensos e alinhados, o que impactaria diretamente vários espaços de aplicativos, alguns dos quais estão sendo perseguidos aqui no Laboratório, "Meshot disse.

Meshot liderou o desenvolvimento da síntese de CNT no LLNL para vários projetos, incluindo aqueles apoiados pelo programa Laboratory Directed Research and Development (LDRD) e a Defense Threat Reduction Agency (DTRA) que usam CNTs como nanocanais fluídicos para aplicações que variam de detecção de molécula única a membranas em macroescala para roupas respiráveis ​​e protetoras.