Um elevador espacial, uma estrutura que conecta a superfície da Terra a uma estação espacial, permitiria o transporte econômico de pessoas e materiais. No entanto, um material muito leve e forte é essencial para tornar essa tecnologia uma realidade. O nanotubo de carbono é um novo tipo de material que é 100 vezes mais forte que o aço, mas quatro vezes mais leve, com alta condutividade elétrica semelhante ao cobre e condutividade térmica semelhante ao diamante. No entanto, as fibras de nanotubos de carbono anteriores não eram ideais para uso extensivo, devido à pequena área de contato com os nanotubos de carbono adjacentes e ao comprimento limitado que possuíam.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Bon-Cheol Ku no Instituto de Ciência e Tecnologia da Coréia (KIST) Jeonbuk Institute of Advanced Composite Materials na Coréia do Sul anunciou que havia desenvolvido um nanotubo de carbono de ultra-alta resistência e ultra-alto módulo material de fibra através de um projeto de pesquisa conjunto com a equipe de pesquisa do Professor Seongwoo Ryu na Universidade Suwon na Coréia do Sul, e Dr. Juan José Vilatela do Instituto de Materiais IMDEA na Espanha. Sua pesquisa é publicada em Science Advances .

As fibras de carbono à base de poliacrilonitrila (PAN) existentes têm alta resistência e baixo módulo, enquanto as fibras de carbono à base de piche têm baixa resistência e alto módulo. Estudos anteriores para melhorar simultaneamente a resistência à tração e o módulo de fibras de carbono se concentraram apenas na adição de uma pequena quantidade de nanotubos de carbono. No entanto, a equipe de pesquisa conjunta KIST, Suwon University e IMDEA produziu fibras inteiramente compostas por nanotubos de carbono sem usar os precursores convencionais de fibra de carbono, polímero e piche.

A equipe fabricou fibras de nanotubos de carbono de alta densidade e alto alinhamento por meio de um processo de fabricação de centrifugação úmida adequado para produção em massa e depois as recoziu em altas temperaturas para permitir que suas estruturas fossem convertidas em vários tipos específicos, incluindo grafite. Assim, as áreas de contato dos nanotubos de carbono aumentaram. Espera-se que essas fibras de nanotubos de carbono produzidas dessa forma tenham várias aplicações, pois exibem simultaneamente características de resistência ultra-alta (6,57 GPa) e módulo de módulo ultra-alto (629 GPa), o que não poderia ser alcançado com fibras de carbono convencionais. As fibras também apresentaram alta resistência ao nó, indicando flexibilidade.

Dr. Bon-Cheol Ku disse:"A tecnologia de fabricação de fibra de carbono K usando materiais de nanotubos de carbono é o que permitirá à Coréia do Sul, um retardatário no campo de fibra de carbono, liderar a indústria. Esta importante tecnologia servirá como o motor de crescimento futuro para as indústrias aeroespacial e de defesa que são necessárias para impulsionar a Coreia do Sul para o reino das superpotências de materiais."

"Garantimos a tecnologia original para a fabricação de fibras de carbono de ultra-alta resistência e ultra-alto módulo à base de nanotubos de carbono, mas para que a produção em massa de fibras de carbono de ultra-alto desempenho seja possível, a produção em massa de nanotubos de carbono de parede dupla , um material central, deve acontecer primeiro", continuou ele, afirmando que o apoio em nível nacional, bem como o interesse da indústria, são necessários para avançar ainda mais. + Explorar mais

A agitação molecular tem implicações para as fibras de nanotubos de carbono