Uma nova pesquisa descobriu que os nanotubos de carbono mostram uma relação de amor / ódio com a água
p Crédito:Universidade de Pittsburgh
p Os nanotubos de carbono (CNTs) são valiosos para uma ampla variedade de aplicações. Feito de folhas de grafeno enroladas em tubos 10, 000 vezes menor que um cabelo humano, Os CNTs têm uma relação força-massa excepcional e excelentes propriedades térmicas e elétricas. Esses recursos os tornam ideais para uma variedade de aplicações, incluindo supercapacitores, interconexões, adesivos, captura de partículas e cor estrutural. p Uma nova pesquisa revela ainda mais potencial para CNTs:como um revestimento, eles podem repelir e reter a água no lugar, uma propriedade útil para aplicativos como impressão, espectroscopia, transporte de água, ou superfícies de colheita. Quando a água é jogada em uma floresta CNT, os CNTs repelem a água, e forma uma esfera. Contudo, quando virado, a gota não cai no chão, mas se agarra à superfície.
p "Em contraste com as superfícies super-hidrofóbicas, onde as gotas rolam facilmente quando inclinadas, Florestas de CNTs são parahidrofóbicas, onde a gota é repelida e atraída para a superfície do CNT, "explica Ziyu Zhou, autor principal do artigo e aluno de pós-graduação no Laboratório LAMP. "É uma relação de amor e ódio."
p A chave para este comportamento de molhamento é o uso de florestas CNT que são densamente, empacotado verticalmente na superfície e na superfície CNT inerentemente hidrofílica. As florestas têm cerca de 100 mícrons de altura e são tão densas que existem mais de 100 bilhões (10
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) CNTs em 1 cm
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área. Alguma quantidade de água afunda abaixo dos nanotubos de carbono e se agarra ao material hidrofílico, enquanto o resto é repelido em uma esfera.
p Esta pesquisa representa a primeira observação de parahidrofobicidade de florestas de CNT, onde a gota pode rolar ao longo da superfície, mas não cair quando virada de cabeça para baixo. Outras superfícies na natureza, como penugem de pêssego ou pétalas de rosa, também exibem esse comportamento de umedecimento, que pode ser usado para transporte de líquidos, design de revestimento de tecidos, seletividade de membrana e até robótica de escalada de paredes.
p Este comportamento de molhagem também pode ser usado como uma forma de construir CNTs em vários arranjos.
p "Pesquisas anteriores mostraram que as florestas de CNT são instáveis sob a aplicação de água, mas mostramos que as gotas de água são, na verdade, estável nessas florestas densas de CNT, "explica Paul Leu, Ph.D., professor associado de engenharia industrial na Escola de Engenharia Swanson da Universidade de Pittsburgh e autor do artigo. "Este comportamento de umedecimento pode ser usado para montar CNTs em matrizes verticais densas, listras superficiais, e outras formas exclusivas que podem ser usadas para supercondensadores, interconexões, e outros aplicativos. "