I ricercatori della North Carolina State University e del Suzhou Institute of Nano-Science and Nano-Biotics della Cina hanno sviluppato una tecnica poco costosa chiamata "microcombing" per allineare i nanotubi di carbonio (CNT), che può essere utilizzato per creare grandi, film CNT puri che sono più forti di qualsiasi precedente film di questo tipo. La tecnica migliora anche la conduttività elettrica che rende questi film interessanti per l'uso in applicazioni elettroniche e aerospaziali.

"È un processo semplice e può creare un film CNT leggero, o 'carta bucky, ' che è largo un metro e due volte più forte dei precedenti film di questo tipo - è persino più forte delle fibre CNT, "dice Yuntian Zhu, Illustre Professore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso la NC State e corrispondente autore di un articolo che descrive il lavoro.

I ricercatori iniziano coltivando i CNT su un substrato convenzionale in una matrice fitta. I CNT sono aggrovigliati insieme, quindi, quando i ricercatori tirano su un'estremità dell'array, i CNT formano un nastro continuo di soli nanometri di spessore. Questo nastro è attaccato a una bobina, che inizia ad avvolgere il nastro.

Mentre la bobina tira, il nastro CNT viene trascinato tra due lame chirurgiche. Mentre le lame appaiono dritte ad occhio nudo, in realtà hanno fessure di dimensioni micrometriche sul bordo tagliente. Queste fessure creano una sorta di "micropettine" che allinea i CNT, proprio come un normale pettine ordina i capelli arruffati.

Quando il nastro di CNT allineati viene avvolto sulla bobina, i ricercatori applicano una soluzione alcolica. Questo avvicina i CNT, rafforzare i legami tra i CNT.

Il nastro CNT si avvolge su se stesso mentre si avvolge intorno alla bobina, creando un film stratificato di CNT puri. I ricercatori possono controllare lo spessore del film controllando il numero di strati.

I film CNT realizzati con la tecnica del microcombing avevano più del doppio della resistenza alla trazione dei film CNT non pettinati - maggiore di 3 gigapascal per il materiale micropettinato, rispetto a meno di 1,5 gigapascal per il materiale non pettinato.

Il film CNT micropettinato aveva anche una conduttività elettrica superiore dell'80% rispetto al film non pettinato.

"Questo è un progresso significativo, ma vogliamo trovare modi per rendere l'allineamento CNT ancora più lineare, " Zhu dice. "Non è ancora perfetto.

"Inoltre, la tecnica sarebbe teoricamente facile da ampliare per la produzione su larga scala. Vorremmo trovare un partner del settore che ci aiuti a scalare e creare un materiale per il mercato".