Un artículo en la revista Ciencia y tecnología de materiales avanzados explora qué impide que la capacidad de refuerzo de los nanotubos de carbono se utilice en una matriz cerámica.

Desde su descubrimiento, Los nanotubos de carbono (CNT) se han considerado el aditivo definitivo para mejorar las propiedades mecánicas de las cerámicas estructurales. como el óxido de aluminio, nitruro de silicio y dióxido de circonio. Sin embargo, a pesar de la notable resistencia y rigidez de los CNT, muchos estudios han informado solo mejoras marginales o incluso la degradación de las propiedades mecánicas después de que se agregaron estos supermateriales. En efecto, La capacidad de los CNT para reforzar directamente un material cerámico ha sido fuertemente cuestionada y debatida en los últimos diez años.

Entonces, ¿qué está pasando? En un artículo de revisión publicado en la revista Ciencia y tecnología de materiales avanzados , Investigadores del Instituto Nacional de Ciencia de Materiales de Japón exploran qué impide que se explote la capacidad de refuerzo de los CNT en una matriz cerámica.

Los investigadores enumeran tres preguntas fundamentales, que deben abordarse para examinar y comprender la capacidad y el mecanismo de refuerzo directo de los NTC en una matriz cerámica:

1. ¿Cambia la capacidad de carga intrínseca de los CNT cuando se incrustan en una matriz huésped de cerámica?
2. Cuando hay una interfaz íntima a nivel atómico sin ninguna reacción química con la matriz, ¿Se puede esperar alguna transferencia de carga a las CNT?
3. ¿Pueden los CNT, que son nanoescalares y flexibles, mejorar las propiedades mecánicas de la matriz a macroescala cuando, individualmente, íntima y uniformemente dispersos? Si es así, ¿Cómo?

Los autores revisan brevemente los estudios recientes que abordan las preguntas anteriores. En particular, discuten un mecanismo de refuerzo recientemente descubierto a nanoescala, que es responsable de sin precedentes, Mejoras mecánicas simultáneas, incluido el fortalecimiento, endurecimiento y ablandamiento de la matriz cerámica huésped. También destacan un nuevo método de procesamiento que permite la fabricación de cerámicas concentradas en CNT sin defectos y compuestos clasificados en CNT con propiedades sin precedentes. para aplicaciones que van desde implantes biomédicos e ingeniería de tejidos hasta generación de energía termoeléctrica.