¿Te vestirías con nanohilos de diamantes? No es tan descabellado como podrías pensar. Y tendrás que agradecerle a un químico e ingeniero de carbono con sede en Brisbane.
El Dr. Haifei Zhan de QUT está liderando un esfuerzo global para determinar de cuántas maneras la humanidad puede usar un material recién inventado con un enorme potencial: el hilo de diamante DNT.
Creado por primera vez por la Universidad Estatal de Pensilvania el año pasado, el DNT unidimensional es similar a los nanotubos de carbono, tubos cilíndricos huecos 10.000 veces más pequeños que el cabello humano, más fuertes que el acero, pero frágiles.
"DNT, en comparación, es aún más delgado, incorporando torceduras de hidrógeno en la estructura hueca del carbono, llamadas defectos de transformación de Stone-Wale SW, que descubrí que reducen la fragilidad y agregan flexibilidad", dijo el Dr. Zhan, de QUT'sEscuela de Química, Física e Ingeniería Mecánica.
"Esa estructura hace que el DNT sea un gran candidato para una variedad de usos. Es posible que el DNT se convierta en un plástico tan omnipresente en el futuro, usado en todo, desde ropa hasta autos".
"Me siento muy afortunado de tener esta oportunidad de estudiar un nuevo material en profundidad; las oportunidades de investigación aplicada de cielo azul como esta son raras"
DNT no se parece a un diamante de roca. Más bien, su nombre se refiere a la forma en que los átomos de carbono se juntan, de manera similar al diamante, dándole una fuerza fenomenal.
El Dr. Zhan ha modelado las propiedades de DNT desde su invención, utilizando simulaciones de dinámica molecular a gran escala y computación de alto rendimiento.
Fue el primero en darse cuenta de que los defectos de SW eran la clave de la versatilidad de DNT.
"Si bien ambos nanotubos de carbono y DNT tienen un gran potencial, cuanto más modelo las propiedades de DNT, más parece ser un material superior", dijo el Dr. Zhan.
"Los defectos SW le dan al DNT una flexibilidad que los nanotubos de carbono rígidos no pueden replicar; considérelo como la diferencia entre coser con espagueti crudo y espagueti cocido.
"Mis simulaciones han demostrado que los defectos de SW actúan como bisagras, conectando secciones rectas de DNT. Y al cambiar la separación de esos defectos, podemos cambiar, o ajustar, la flexibilidad de DNT".
Esa investigación se publica en la publicación revisada por pares Nanoscale.
El Dr. Zhan también ha publicado una serie de otros resultados de su investigación de modelado de DNT :
"Se necesitan más modelos para investigar a fondo todas las propiedades de DNT. Sin embargo, estoy entusiasmado con la gama potencial de aplicaciones para las que podría usarse, dado que hemos demostrado que podemos controlar su flexibilidad, conductividad y resistencia", dijo el Dr.Dijo Zhang
"El carbono es el elemento más abundante en el planeta. Es un recurso renovable, por lo que el costo de la materia prima es extremadamente bajo".
"Una vez que los costos de fabricación sean viables, es probable que el DNT se use principalmente en aplicaciones mecánicas, combinado con otros materiales para hacer compuestos y componentes ultrarresistentes y livianos, como los fuselajes planos".
"Planeo probar cómo funciona DNT como una estructura en red bidimensional, una hoja o capa, para su uso potencial en dispositivos electrónicos y pantallas flexibles.
"También quiero probar su viabilidad como fibra para textiles o cuerdas, desde chalecos antibalas y equipo de trabajo resistente hasta el reemplazo de cables de acero en la construcción de puentes.
"Ya se habla en la comunidad global de carbono de DNT de ser el mejor candidato hasta la fecha para construir un ascensor espacial. Sería un verdadero honor si mi investigación contribuyera al desarrollo de DNT para ese propósito".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Queensland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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