NEC Corporation anunció hoy el descubrimiento de un nuevo material de nanocarbono, el "nanocepillo de carbono, "un agregado fibroso de nanocuernos de carbono de pared simple. Además, NEC se ha convertido en la primera empresa del mundo en fabricar el nanocepillo de carbono.

Los nanocuernos de carbono son estructuras de nanocarbono en forma de cuerno (figura 2) de 2-5 nanómetros (nm) de diámetro y 40-50 nm de longitud, que hasta ahora se han producido como agregados esféricos radiales (figura 3). El nanocepillo de carbono recién descubierto es un material de forma única. Se trata de agregados fibrosos compuestos por nanotúbulos de pared simple a base de grafeno ensamblados radialmente, nombrados aquí como agregados fibrosos de nanocuernos de carbono de pared simple, cuya estructura se asemeja a la de un cepillo redondo (figura 1).

"El 'nanocepillo de carbono' es un nuevo material de nanocarbono que, como los nanocuernos de carbono existentes, tiene alta dispersión de agua y solvente, y alta adsorción, incluida la adsorción de sustancias, pero tiene más de 10 veces la conductividad eléctrica que los nanocuernos de carbono existentes, una característica importante para aplicaciones industriales, "dijo el Dr. Sumio Iijima, Compañero experimentado de investigación, NEC Corporation. "Con estas características, Se prevé que el nanocepillo de carbono ayudará a mejorar la funcionalidad básica de una variedad de dispositivos. incluido el aumento de la velocidad de las respuestas del sensor y el actuador, mejorar las propiedades de salida de baterías y condensadores, al tiempo que aumenta la conductividad eléctrica de los materiales compuestos de caucho y plástico, además de tener aplicación en una amplia gama de industrias ".

Las características del "nanocepillo de carbono" incluyen las siguientes:

Estructura

(1) Los nanocuernos de carbono de pared simple de 2-5 nm de diámetro y 40-50 nm de longitud se juntan radialmente y se conectan fibrosamente en varios micrómetros.

(2) El nanocuerno de carbono de pared simple, que es una estructura de nanocarbono en forma de cuerno con una gran superficie, se reúne radialmente y está conectada de forma fibrosa en varios micrómetros. Por tanto, tiene una gran superficie por unidad de masa (hasta 1700㎡ / g).

Caracteristicas

(1) Dispersidad

Como nanocuernos de carbono, el nanocepillo de carbono tiene una alta dispersabilidad, dispersión en agua y disolventes orgánicos, por ejemplo. Esto significa que se puede mezclar fácilmente con una variedad de materiales, facilitando la mejora de sus características como material base.

(2) Adsortividad

Como nanocuernos esféricos de carbono, el nanocepillo de carbono puede contener varias sustancias en los espacios nanométricos dentro de la estructura tubular, por lo que se puede utilizar como adsorbente de alto rendimiento. Cuando se forman agujeros en la superficie de los nanocuernos de carbono por tratamientos de oxidación, el espacio interior se puede utilizar, expandiendo el área de la superficie en un factor de aproximadamente cinco y aumentando considerablemente la adsorción.

(3) Conductividad eléctrica

Como el nanocepillo de carbono es un agregado fibroso de nanocuernos de carbono ensamblados radialmente, tiene más de 10 veces la conductividad eléctrica en comparación con los agregados de nanocuernos de carbono esféricos existentes. Como resultado, son muy eficaces para aumentar la velocidad de las respuestas de los sensores y actuadores, aumentar las propiedades de salida de baterías y condensadores, y aumento de la conductividad eléctrica de materiales compuestos de caucho y plástico.

Proceso de producción

El nanocepillo de carbono se puede producir a temperatura ambiente y bajo presión atmosférica utilizando el método de ablación por láser en el que un objetivo de carbono que contiene hierro (masa de carbono) se irradia con un láser de alta densidad de potencia. El proceso de producción simple significa que se pueden producir de manera eficiente y a bajo costo en comparación con el costo de otros materiales de nanocarbono.