Nascosto in un piccolo parco di ricerca vicino al Langley Research Center della NASA, l'esterno dell'edificio moderno assomiglia a qualsiasi nuovo ufficio. Ma proprio dall'altra parte delle pareti di vetro e cemento, c'è una struttura di ricerca sulle nanotecnologie che pullula di sviluppi scientifici e tecnologici che promettono di migliorare il nostro mondo e di prepararci meglio per visitare altri mondi.
I laboratori di ricerca e innovazione della NIA a Hampton sono il luogo in cui il dottor Cheol Park, membro del National Institute of Aerospace Research, La dottoressa Catharine Fay della NASA e un team di esperti di nanotecnologia di entrambe le rinomate organizzazioni stanno lavorando insieme per creare e migliorare una capacità rivoluzionaria di sintetizzare campioni di alta qualità di nanotubi di nitruro di boro, noto anche come BNNT.
Teorizzato per la prima volta nel 1994 dai ricercatori della UC Berkley, BNNT rappresenta una nuova classe di materiali. Nanotubi super resistenti simili a tessuti con l'aspetto del cotone, il materiale ha una struttura molecolare 100 volte più resistente dell'acciaio. I nanotubi di nitruro di boro sono resistenti quanto i più noti nanotubi di carbonio, ma molto più resistente al calore - fino a 800° C o 1472° F in aria. Il materiale ha anche una funzione piezoelettrica intrinseca, il che significa che crea elettricità derivante dallo stiramento o dalla torsione. Questa e altre caratteristiche del nanotubo multifunzionale rendono la tecnologia un ottimo candidato per applicazioni che vanno dagli scudi termici per la prossima generazione di veicoli spaziali, a nuove capacità di filtrazione dell'acqua - anche potenziali terapie contro il cancro.
L'esperienza di sintesi di BNNT è stata sviluppata attraverso una collaborazione tra l'Istituto Nazionale di Aerospazio, Langley Research Center e Jefferson Labs della NASA, tutti con sede a Hampton Roads. Prodotto per la prima volta nel 1995 all'UC Berkley, materiale BNNT di alta qualità è stato notoriamente difficile da realizzare perché il processo di sintesi è completamente diverso dai nanotubi di carbonio. Anche un anno fa, potresti letteralmente tenere la fornitura mondiale di materiale BNNT sintetizzato di alta qualità in una mano nel laboratorio BNNT della NASA di prima generazione. Questa estate invece, gli scienziati della NIA e della NASA hanno scritto un nuovo capitolo nel libro di ricerca BNNT.
Nel mese di luglio, Il Dr. Park e i suoi colleghi hanno acceso il nuovo impianto scientifico BNNT nei laboratori di ricerca e innovazione della NIA per il suo primo test. La nuova camera è dotata di un laser estremamente stabile e può produrre campioni BNNT a pressioni fino a 1000 psi. Durante la prima esecuzione della struttura, il setup sperimentale ha prodotto bellissimi, lungo, tubi sottili altamente cristallini che ricorderebbero all'osservatore casuale le ragnatele (Figura 1). "Anche senza ottimizzazione, era un materiale di altissima qualità, " ha osservato il Dott. Park. "Questa nuova struttura ci dà una capacità di sintesi BNNT per produrre molto lunghi, fibre di nanotubi di diametro molto piccolo con una qualità che non ha eguali in tutto il mondo."
Questo è solo l'inizio per le capacità del laboratorio e per il futuro delle applicazioni BNNT. I ricercatori sono ora al lavoro per ottimizzare le attrezzature e il processo di produzione. La nuova camera ad alta pressione costruita su misura ha diverse porte per monitorare e sondare il processo di sintesi. "Questa capacità diagnostica in situ aiuterà a comprendere per la prima volta i meccanismi di crescita del BNNT e potrebbe portare a un migliore controllo della produzione di materiale BNNT che porta alla produzione su larga scala di BNNT di alta qualità", ha detto il dottor Sivaram Arepalli, Vice President of Education and Outreach presso NIA.
Si prevede che la disponibilità di materiale BNNT di alta qualità avrà un impatto significativo sui nuovi prodotti nel mercato previsto delle applicazioni dei nanotubi multimiliardari nei prossimi anni. Questi recenti progressi della ricerca potrebbero aprire la strada ad applicazioni innovative che migliorano la vita sulla terra ed estendono le nostre capacità di esplorare lo spazio.
