Dos nanotubos de carbono y la conductividad en función del ángulo. Crédito:Universidad de Swansea
Los científicos de la Universidad de Swansea han informado sobre un nuevo enfoque para medir la conductividad entre nanotubos de carbono idénticos que podrían usarse para ayudar a mejorar la eficiencia de los cables de energía eléctrica en el futuro.
La nueva investigación se publica en la revista American Chemical Society Nano letras . El documento detalla cómo el equipo de investigación de la Universidad de Swansea, con sede en el Energy Safety Research Institute (ESRI) trabajando con investigadores de Rice University, Realizó mediciones físicas reales de la conductividad de los nanotubos de carbono.
Los nanotubos de carbono son moléculas diminutas con propiedades físicas increíbles. Estas moléculas cilíndricas están llenas de átomos de carbono hexagonales que se parecen un poco a una tela metálica envuelta en un tubo de grafeno y se utilizan para producir alambre ligero. Estos se pueden convertir en cables de alimentación eléctrica fuertes y eficientes que tienen el potencial de reemplazar los cables metálicos existentes, que a menudo se sobrecalientan y fallan, y pueden perder alrededor del 8% de la electricidad en la transmisión y distribución a nivel mundial.
El nuevo estudio es un paso significativo hacia adelante, ya que los estudios anteriores que examinaron los niveles de conductividad solo podían utilizar cálculos teóricos en sus mediciones. Otra limitación fue que los estudios teóricos observaron nanotubos que tenían un diámetro similar, pero en realidad los diámetros de los nanotubos varían y es esta variación la que hace que los modelos teóricos sean imposibles de probar y conduce a problemas prácticos reales al medir la conductividad en nanotubos de carbono.
Director de ESRI, Profesor Andrew Barron, quien también es profesor en Rice University, y su equipo de investigación notó que si dos nanotubos de carbono de diferente diámetro se colocaban uno sobre el otro, la resistencia en el punto de contacto era mayor que si tuvieran un diámetro similar. El equipo pasó un gran voltaje a través de uno de los nanotubos de carbono cruzados que lo rompieron y las dos mitades se soldaron a las sondas.
Las dos mitades del nanotubo de carbono original podrían manipularse de tal manera que cualquier medida garantizara que el diámetro y el tipo fueran los mismos, ya que los dos nanotubos de carbono eran en realidad del mismo nanotubo de carbono. Una vez que se descubrió esto, el equipo se dedicó a reproducir experimentalmente mediciones que antes eran solo teóricas.
El equipo también descubrió que a través de sus experimentos prácticos pudieron probar algunas teorías clave:
El profesor Barron dijo; "Esta es la primera vez que ha sido posible realizar mediciones experimentales para confirmar modelos teóricos. Si bien es bueno confirmar la teoría con un experimento real, Nuestra metodología ahora abre una miríada de posibilidades para mediciones que antes no eran posibles. Esperamos ampliar el conocimiento básico de los nanotubos de carbono que nos ayudarán en la producción de cableado eléctrico eficiente y una miríada de otras tecnologías en el futuro ".
