El Grupo Lyding desarrolló recientemente una técnica que se puede utilizar para construir fibras a base de nanotubos de carbono mediante la creación de enlaces cruzados químicos. La técnica mejora las propiedades eléctricas y mecánicas de estos materiales.
"Los nanotubos de carbono son fuertes y muy buenos para conducir calor y electricidad", dijo Gang Wang, investigador asociado postdoctoral en el laboratorio de Lyding, que se encuentra en el Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign: "Por lo tanto, estos materiales tienen amplias aplicaciones y pueden usarse como fibras fuertes, baterías y transistores".
Hay muchas maneras de construir materiales que tienen fibras a base de nanotubos de carbono. "Las alas de los aviones se pueden hacer, por ejemplo, incrustando estas fibras en una matriz usando epoxi", dijo Joseph Lyding, el distinguido profesor Robert C. MacClinchiede Ingeniería Eléctrica e Informática y miembro de la facultad de Beckman: "El epoxi actúa como un aglutinante y mantiene la matriz unida".
Sin embargo, la combinación de los tubos para hacer dichos materiales puede conducir a una pérdida de propiedades importantes. "Se nos ocurrió un método para recuperar gran parte de ese rendimiento", dijo Lyding. "El método se basa en la unión del carbono individualnanotubos juntos "
Los investigadores dispersaron moléculas de hidrocarburos bromados dentro de la matriz de nanotubos. Cuando se aplica calor, los grupos de bromo se desprenden y las moléculas se unen covalentemente a los nanotubos adyacentes.
"Cuando pasa corriente a través de estos materiales, la resistencia a la corriente es más alta en las uniones donde los nanotubos se tocan", dijo Lyding. "Como resultado, se genera calor en las uniones y usamos ese calor para unirlos nanotubos juntos "
El tratamiento es un proceso de una sola vez. "Una vez que se forman esos enlaces, la resistencia en la unión cae y el material se enfría. Es como las palomitas de maíz, una vez que explota, eso es todo", dijo Lyding.
Los investigadores enfrentaron muchos desafíos cuando intentaban construir estos materiales. "Tenemos que encontrar las moléculas correctas para usar y las condiciones adecuadas para hacer esos enlaces", dijo Wang. "Tuvimos que intentar varias veces para encontrar el correctoactual y luego usar el material resultante para construir otros dispositivos "
"Este documento es el primer paso para crear una nueva clase de materiales. Es probable que el rendimiento que vemos ahora mejore porque aún no se ha explorado completamente", dijo Lyding. "Estamos interesados en investigar qué tan fuerte espodemos fabricar estos materiales, cómo podemos mejorar su conductividad eléctrica y si podemos reemplazar los cables de cobre con materiales que son 10 veces más bajos de peso y tienen el mismo rendimiento ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas . Original escrito por Ananya Sen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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