Escondido en un pequeño parque de investigación cerca del Centro de Investigación Langley de la NASA, el exterior del edificio moderno se parece mucho a cualquier oficina nueva. Pero justo al otro lado de las paredes de vidrio y concreto, Hay una instalación de investigación en nanotecnología repleta de desarrollos científicos y tecnológicos que prometen mejorar nuestro mundo y equiparnos mejor para visitar otros mundos.
Los laboratorios de investigación e innovación de la NIA en Hampton es donde el Dr. Cheol Park, investigador del Instituto Nacional de Aeroespacial, La Dra. Catharine Fay de la NASA y un equipo de expertos en nanotecnología de ambas organizaciones de renombre están trabajando juntos para crear y mejorar una capacidad innovadora para sintetizar muestras de alta calidad de nanotubos de nitruro de boro. también conocido como BNNT.
Teorizado por primera vez en 1994 por investigadores de UC Berkley, BNNT representa una nueva clase de materiales. Nanotubos superfuertes similares a los textiles con apariencia de algodón, el material tiene una estructura molecular 100 veces más fuerte que el acero. Los nanotubos de nitruro de boro son tan fuertes como los nanotubos de carbono más conocidos, pero mucho más resistente al calor:hasta 800 ° C o 1472 ° F en el aire. El material también tiene una función piezoeléctrica intrínseca, lo que significa que crea electricidad como resultado del estiramiento o torsión. Esta y otras características del nanotubo multifuncional hacen que la tecnología sea un candidato principal para aplicaciones que van desde escudos térmicos para la próxima generación de naves espaciales, a las nuevas capacidades de filtración de agua, incluso a posibles terapias contra el cáncer.
La experiencia en síntesis de BNNT se ha desarrollado a través de una colaboración entre el Instituto Nacional de Aeroespacial, El Centro de Investigación Langley de la NASA y los Laboratorios Jefferson, todos con sede en Hampton Roads. Producido por primera vez en 1995 en UC Berkley, El material BNNT de alta calidad ha sido notoriamente difícil de fabricar porque el proceso de síntesis es completamente diferente al de los nanotubos de carbono. Incluso hace un año literalmente, podría sostener el suministro mundial de material BNNT sintetizado de alta calidad en una mano en el laboratorio BNNT de la NASA de primera generación. Este verano sin embargo, los científicos de la NIA y la NASA escribieron un nuevo capítulo en el libro de investigación de BNNT.
En julio, El Dr. Park y sus colegas encendieron la nueva plataforma científica BNNT en los Laboratorios de Investigación e Innovación de NIA para su primera ejecución de prueba. La nueva cámara cuenta con un láser extremadamente estable y puede producir muestras de BNNT a presiones de hasta 1000 psi. En la ejecución inicial de la instalación, la configuración experimental produjo hermosas, largo, tubos delgados altamente cristalinos que recordarían al observador casual las telarañas (Figura 1). "Incluso sin optimización, era material de muy alta calidad, "comentó el Dr. Park." Esta nueva instalación nos brinda una capacidad de síntesis BNNT para producir fibras de nanotubos de muy pequeño diámetro con una calidad incomparable en cualquier parte del mundo ".
Ese es solo el comienzo de las capacidades del laboratorio y del futuro de las aplicaciones BNNT. Los investigadores ahora están trabajando arduamente para optimizar el equipo y el proceso de producción. La nueva cámara de alta presión construida a medida tiene varios puertos para monitorear y sondear el proceso de síntesis. "Esta capacidad de diagnóstico in situ ayudará a comprender los mecanismos de crecimiento de BNNT por primera vez y puede resultar en un mejor control de la producción de material BNNT que conduce a la fabricación a gran escala de BNNT de alta calidad", dijo el Dr. Sivaram Arepalli, Vicepresidente de Educación y Difusión en NIA.
Se espera que la disponibilidad de material BNNT de alta calidad tenga un impacto significativo en los nuevos productos en el mercado proyectado de aplicaciones de nanotubos de miles de millones de dólares en los próximos años. Este reciente progreso de la investigación puede allanar el camino hacia aplicaciones innovadoras que mejoren la vida en la tierra y amplíen nuestras capacidades para explorar el espacio.
