(PhysOrg.com) - Una mirada más cercana a un recubrimiento de nanotubos prometedor que algún día podría mejorar las células solares ha revelado algunas arrugas inesperadas. según una nueva investigación * realizada en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y la Universidad Estatal de Dakota del Norte, una investigación que también puede ayudar a los científicos a encontrar una solución.

Los científicos han descubierto que los recubrimientos hechos de nanotubos de carbono de pared simple (SWCNT) no son tan deformables como se esperaba. lo que implica que no son una respuesta fácil a los problemas que presentan otros materiales. Aunque las películas hechas de nanotubos poseen muchas propiedades deseables, Los hallazgos del equipo revelan algunos problemas que podrían necesitar ser abordados antes de que se aproveche todo el potencial de estos recubrimientos.

“La ironía de estos recubrimientos de nanotubos es que pueden cambiar cuando se doblan, "Dice Erik Hobbie, ahora es el director del programa de Materiales y Nanotecnología en NDSU. "Bajo tensiones modestas, estas películas pueden desarrollar cambios irreversibles en la disposición de los nanotubos que reducen su conductividad. Nuestro trabajo es el primero en sugerir esto, y abre nuevos enfoques para diseñar las películas de manera que se minimicen estos efectos ".

En lo alto de la lista de deseos de la industria de la energía solar se encuentra un flexible, Recubrimiento transparente que puede conducir electricidad. Si esta combinación de propiedades se puede realizar de alguna manera en un solo material, las células solares pueden ser mucho menos costosas, y los fabricantes podrían colocarlos en lugares inesperados, como prendas de vestir. Los recubrimientos conductores transparentes pueden estar hechos de óxido de indio-estaño, pero su rigidez y alto costo los hacen menos prácticos para un uso generalizado.

Los nanotubos de carbono son una posible solución. Nanotubos, que se asemejan a rollos microscópicos de alambre de gallinero, son económicos, fácil de producir, y se pueden formar en masa en revestimientos conductores transparentes cuya estructura interna similar a una red los hace no solo fuertes sino también deformables, como papel o tela. Sin embargo, La investigación del equipo encontró que algunos tipos de estiramiento causan "arrugas" microscópicas en el recubrimiento que interrumpen la disposición aleatoria de los nanotubos. que es lo que hace que el revestimiento conduzca la electricidad.

"Quieres que los nanotubos estén dispuestos al azar, ”Dice Hobbie. "Pero cuando se arruga un recubrimiento de nanotubos, puede perder la red conectada que le da conductividad. En lugar de, los nanotubos se agrupan irreversiblemente en formaciones parecidas a cuerdas ".

Hobbie dice que el estudio sugiere algunas formas de abordar el problema, sin embargo. Las películas pueden mantenerse lo suficientemente delgadas para evitar las arrugas en primer lugar, o los diseñadores podrían diseñar una segunda red de polímeros interpenetrantes que respaldaría la red de nanotubos, para evitar que cambie demasiado en respuesta al estrés. “Estos enfoques podrían permitirnos fabricar recubrimientos de nanotubos que podrían resistir grandes esfuerzos y al mismo tiempo conservar los rasgos que queremos, ”Dice Hobbie.