Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y del Instituto Suzhou de Nanociencia y Nanobiótica de China han desarrollado una técnica económica llamada "micropeinado" para alinear los nanotubos de carbono (CNT), que se puede utilizar para crear grandes películas de CNT puras que son más fuertes que cualquier película anterior de este tipo. La técnica también mejora la conductividad eléctrica que hace que estas películas sean atractivas para su uso en aplicaciones electrónicas y aeroespaciales.

"Es un proceso simple y puede crear una película CNT liviana, o 'papel bucky, 'que tiene un metro de ancho y el doble de fuerte que las películas anteriores, es incluso más fuerte que las fibras CNT, "dice Yuntian Zhu, Profesor distinguido de ciencia e ingeniería de materiales en NC State y autor correspondiente de un artículo que describe el trabajo.

Los investigadores comienzan cultivando los CNT en un sustrato convencional en una matriz compacta. Los CNT están enredados, de modo que cuando los investigadores tiran de un extremo de la matriz, los CNT forman una cinta continua de solo nanómetros de grosor. Esta cinta está unida a un carrete, que comienza a enrollar la cinta.

Mientras el carrete tira, la cinta de CNT se arrastra entre dos hojas quirúrgicas. Mientras que las hojas aparecen directamente a simple vista, en realidad tienen fisuras a escala micrométrica en su filo. Estas fisuras crean una especie de "micropene" que alinea los CNT, tal como un peine normal pasa por el cabello enredado.

Cuando la cinta de CNT alineados se enrolla en el carrete, los investigadores aplican una solución de alcohol. Esto acerca a los CNT, fortalecer los vínculos entre las CNT.

La cinta CNT se enrolla alrededor de sí misma mientras se enrolla alrededor del carrete, creando una película en capas de CNT puros. Los investigadores pueden controlar el grosor de la película controlando el número de capas.

Las películas de CNT fabricadas con la técnica de micropeneado tenían más del doble de resistencia a la tracción que las películas de CNT sin peinar, más de 3 gigapascales para el material con micro peine. frente a menos de 1,5 gigapascales para el material sin peinar.

La película de CNT con micro peines también tenía una conductividad eléctrica un 80 por ciento más alta que la película sin peinar.

"Este es un avance significativo, pero queremos encontrar formas de hacer que la alineación CNT sea aún más recta, "Dice Zhu." Todavía no es perfecto.

"Además, teóricamente, la técnica sería fácil de ampliar para la producción a gran escala. Nos gustaría encontrar un socio de la industria que nos ayude a escalar esto y crear un material para el mercado ".