Por primera vez, Los científicos y colaboradores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore han capturado una película de cómo grandes poblaciones de nanotubos de carbono crecen y se alinean.

Entender cómo se nuclean los nanotubos de carbono (CNT), crecer y autoorganizarse para formar materiales a macroescala es fundamental para el diseño orientado a aplicaciones de supercondensadores de próxima generación, interconexiones electrónicas, membranas de separación e hilos y tejidos avanzados.

Una nueva investigación realizada por el científico de LLNL Eric Meshot y sus colegas del Laboratorio Nacional de Brookhaven (BNL) y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) ha demostrado la visualización directa de la nucleación colectiva y la autoorganización de películas de nanotubos de carbono alineadas dentro de un microscopio electrónico de transmisión ambiental (ETEM) .

En un par de estudios publicados en ediciones recientes de Química de Materiales y ACS Nano , Los investigadores aprovecharon una cámara de kilohercios de última generación en un ETEM de corrección de aberraciones en BNL para capturar los procesos inherentemente rápidos que gobiernan el crecimiento de estas emocionantes nanoestructuras.

Entre otros fenómenos descubiertos, Los investigadores son los primeros en proporcionar una prueba directa de cómo la competencia mecánica entre nanotubos de carbono vecinos puede promover simultáneamente la autoalineación y, al mismo tiempo, frustrar y limitar el crecimiento.

"Este conocimiento puede permitir nuevas vías para mitigar la auto-terminación y promover el crecimiento de materiales de nanotubos de carbono alineados y ultra densos, lo que afectaría directamente a varios espacios de aplicación, algunos de los cuales están siendo perseguidos aquí en el Laboratorio, "Dijo Meshot.

Meshot ha liderado el desarrollo de síntesis CNT en LLNL para varios proyectos, incluidos los respaldados por el programa de Investigación y Desarrollo Dirigidos por Laboratorio (LDRD) y la Agencia de Reducción de Amenazas de Defensa (DTRA) que utilizan CNT como nanocanales fluídicos para aplicaciones que van desde la detección de una sola molécula hasta membranas a macroescala para prendas transpirables y protectoras.