p Jiaxing Huang, da Northwestern University, está pronto para reacender a pesquisa com nanotubos de carbono. E ele está fazendo isso com um produto químico comum que já foi usado em produtos de limpeza doméstica. p Usando um barato, já produzido em massa, solvente simples chamado cresol, Huang descobriu uma maneira de fazer nanotubos de carbono dispersos em altas concentrações sem precedentes, sem a necessidade de aditivos ou reações químicas agressivas para modificar os nanotubos. Em uma reviravolta surpreendente, Huang também descobriu que, à medida que as concentrações dos nanotubos aumentam, as transições do material de uma dispersão diluída para uma pasta espessa, em seguida, um gel autônomo e, finalmente, uma massa amassável que pode ser moldada e moldada.

p O estudo foi publicado online em 14 de maio no Proceedings of the National Academy of Sciences .

p "Por causa de sua mecânica excepcional, propriedades térmicas e elétricas, nanotubos de carbono têm atraído muita atenção para uma série de aplicações, "disse Huang, professor de ciência de materiais e engenharia na McCormick School of Engineering da Northwestern. "Mas depois de décadas de pesquisa e desenvolvimento, parte da empolgação se desvaneceu. "

p O motivo? Os nanotubos de carbono são notoriamente difíceis de processar, especialmente em grandes quantidades. Cerca de 10, 000 vezes mais fino que um cabelo humano, o duro, Diz-se que as estruturas em forma de tubo são mais fortes do que o aço e conduzem calor e eletricidade muito melhor do que o cobre. Mas quando são produzidos em massa - geralmente na forma de pós - os tubos se retorcem e se aglomeram. Essa complicação é uma barreira importante para as aplicações generalizadas do material.

p "Tubos agregados são difíceis de dispersar em solventes, "Huang disse." E se você não conseguir uma boa dispersão, então você não será capaz de fazer filmes finos de nanotubos de alta qualidade dos quais muitas aplicações dependem. "

p Para contornar este problema, pesquisadores anteriores usaram aditivos para revestir os nanotubos, que alterou quimicamente suas superfícies e os forçou a se separar. Embora esses métodos funcionem, eles deixam resíduos ou alteram as estruturas de superfície dos nanotubos, o que pode embotar suas propriedades desejáveis.

p Por contraste, A equipe de Huang descobriu que o cresol não deteriora as funções de superfície dos nanotubos de carbono. E, depois de separar os tubos emaranhados, os pesquisadores podem simplesmente remover o produto químico lavando-o ou aquecendo-o até que evapore.

p Encontrando amassados ​​inesperados

p Depois de descobrir uma nova maneira de fazer nanotubos de carbono em concentrações cada vez mais altas, Huang e sua equipe descobriram novas formas do material. Conforme a concentração de nanotubos de carbono aumenta, o material passa de uma dispersão diluída para uma pasta para barrar, para um gel autônomo e, finalmente, para uma massa que pode ser amassada. Essas várias formas podem ser moldadas, remodelado ou usado como tinta condutora para impressão 3-D.

p "O estado de massa dos nanotubos é fascinante, "disse Kevin Chiou, um estudante de pós-graduação no laboratório de Huang e primeiro autor do artigo. "Ele pode ser facilmente moldado e moldado em estruturas arbitrárias, assim como massa de brinquedo."

p "Essencialmente, este sistema de solvente agora faz com que os nanotubos se comportem como polímeros, "Huang disse." É realmente emocionante ver solventes à base de cresol tornarem nanotubos de carbono antes difíceis de processar tão utilizáveis ​​como plásticos comuns. "