Los nanotubos de carbono CNT son valiosos para una amplia variedad de aplicaciones. Fabricados con láminas de grafeno enrolladas en tubos 10.000 veces más pequeños que un cabello humano, los CNT tienen una excepcional relación resistencia / masa y excelentes propiedades térmicas y eléctricas. Estas característicaslos hacen ideales para una variedad de aplicaciones, incluidos supercondensadores, interconexiones, adhesivos, atrapamiento de partículas y color estructural.
Una nueva investigación revela un potencial aún mayor para las CNT: como recubrimiento, pueden repeler y retener el agua en su lugar, una propiedad útil para aplicaciones como impresión, espectroscopía, transporte de agua o superficies de cosecha. Cuando el agua se cae en un bosque de CNT, las CNT repelen el agua y forman una esfera. Sin embargo, cuando se voltea, la caída no cae al suelo sino que se aferra a la superficie.
"En contraste con las superficies superhidrofóbicas donde las gotas se deslizan fácilmente cuando se inclinan, los bosques de CNT son parahidrofóbicos, donde la gota se repele y atrae a la superficie de CNT", explica Ziyu Zhou, autor principal del artículo y estudiante graduado en la LAMPLab. "Es una relación de amor y odio"
La clave de este comportamiento de humectación es el uso de bosques CNT que están densamente empaquetados verticalmente en la superficie y la superficie inherentemente hidrofílica de CNT. Los bosques tienen una altura de aproximadamente 100 micras y son tan densos que hay más de 100 mil millones 1011CNT en un área de 1 cm2. Una cierta cantidad de agua se hunde debajo de los nanotubos de carbono y se adhiere al material hidrofílico, mientras que el resto se repele en una esfera.
Esta investigación representa la primera observación de la parahidrofobia de los bosques de CNT, donde la gota puede rodar a lo largo de la superficie pero no se cae al revés. Otras superficies en la naturaleza, como pelusa de durazno o pétalos de rosa también exhiben este comportamiento de humectación, quepuede usarse para transporte de líquidos, diseño de revestimiento de telas, selectividad de membrana e incluso robótica para escalar paredes.
Este comportamiento de humectación también podría usarse como una forma de construir CNT en varios arreglos.
"Investigaciones anteriores mostraron que los bosques de CNT son inestables bajo la aplicación de agua, pero mostramos que las gotas de agua son, de hecho, estables en estos densos bosques de CNT", explica Paul Leu, PhD, profesor asociado de ingeniería industrial en la Universidadde la Escuela de Ingeniería Swanson de Pittsburgh y autor del artículo: "Este comportamiento de humectación puede usarse para ensamblar CNT en conjuntos verticales densos, franjas superficiales y otras formas únicas que podrían usarse para supercondensadores, interconexiones y otras aplicaciones".
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Materiales proporcionado por Universidad de Pittsburgh . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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