El Grupo Lyding desarrolló recientemente una técnica que se puede utilizar para construir fibras basadas en nanotubos de carbono mediante la creación de enlaces cruzados químicos. La técnica mejora las propiedades eléctricas y mecánicas de estos materiales.

El papel, "Propiedades eléctricas y mecánicas mejoradas de las fibras a base de nanotubos de carbono reticulados químicamente y su aplicación en supercondensadores de alto rendimiento, "fue publicado en ACS Nano .

"Los nanotubos de carbono son fuertes y muy buenos para conducir calor y electricidad, "dijo Gang Wang, un asociado de investigación postdoctoral en el laboratorio de Lyding, que se encuentra en el Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. "Por lo tanto, Estos materiales tienen amplias aplicaciones y se pueden utilizar como fibras resistentes, baterías y transistores ".

Hay muchas formas de construir materiales que tienen fibras basadas en nanotubos de carbono. "Se pueden hacer alas de avión, por ejemplo, incrustando estas fibras en una matriz usando epoxi, "dijo Joseph Lyding, el Profesor Distinguido Robert C. MacClinchie de Ingeniería Eléctrica e Informática y miembro de la facultad de Beckman. "El epoxi actúa como aglutinante y mantiene unida la matriz".

Sin embargo, La combinación de los tubos para fabricar dichos materiales puede provocar la pérdida de propiedades importantes. "Se nos ocurrió un método para recuperar gran parte de ese rendimiento, "Dijo Lyding." El método se basa en unir los nanotubos de carbono individuales juntos ".

Los investigadores dispersaron moléculas de hidrocarburos bromados dentro de la matriz de nanotubos. Cuando se aplica calor, los grupos de bromo se desprenden, y las moléculas se unen covalentemente a nanotubos adyacentes.

"Cuando pasa corriente a través de estos materiales, la resistencia a la corriente es mayor en las uniones donde los nanotubos se tocan, "Lyding dijo." Como resultado, el calor se genera en las uniones y usamos ese calor para unir los nanotubos ".

El tratamiento es un proceso de una sola vez. "Una vez que se formen esos lazos, la resistencia en el cruce cae, y el material se enfría. Es como si estallaran las palomitas de maíz:una vez que estalla, eso es todo, "Dijo Lyding.

Los investigadores enfrentaron muchos desafíos cuando intentaron construir estos materiales. "Tenemos que encontrar las moléculas adecuadas para usar y las condiciones adecuadas para hacer esos enlaces, ", Dijo Wang." Tuvimos que intentar varias veces para encontrar la corriente correcta y luego usar el material resultante para construir otros dispositivos ".

"Este papel es el primer paso para hacer una nueva clase de materiales. Es probable que el rendimiento que vemos ahora sea mejor porque aún no se ha explorado completamente, ", Dijo Lyding." Estamos interesados ​​en investigar qué tan fuertes podemos hacer estos materiales, cómo podemos mejorar su conductividad eléctrica, y si podemos reemplazar los cables de cobre con materiales que pesen 10 veces menos y tengan el mismo rendimiento ".