(PhysOrg.com) -- I cavi fatti di nanotubi di carbonio si stanno avvicinando alla conduttività elettrica osservata nei fili metallici, e che potrebbe suscitare interesse in una vasta gamma di industrie, secondo i ricercatori della Rice University.

Un laboratorio della Rice ha realizzato un cavo del genere da nanotubi di carbonio a doppia parete e ha alimentato una lampadina fluorescente a tensione di linea standard, un vero test della capacità del nuovo materiale di rivendicare un ruolo nei sistemi energetici del futuro.

Il lavoro appare questa settimana sulla rivista Nature Rapporti scientifici .

I cavi a base di nanotubi altamente conduttivi potrebbero essere efficienti quanto i metalli tradizionali a un sesto del peso, disse Enrique Barrera, un professore di ingegneria meccanica e scienza dei materiali di Rice. Possono trovare ampio uso prima nelle applicazioni in cui il peso è un fattore critico, come aeroplani e automobili, e in futuro potrebbe anche sostituire i tradizionali cablaggi domestici.

I cavi sviluppati nello studio sono filati da nanotubi incontaminati e possono essere legati insieme senza perdere la loro conduttività. Per aumentare la conduttività dei cavi, il team li ha drogati con iodio ei cavi sono rimasti stabili. Il rapporto conduttività-peso (chiamato conduttività specifica) batte i metalli, compreso rame e argento, ed è secondo solo al metallo con la più alta conducibilità specifica, sodio.

Yao Zhao, che ha recentemente difeso la sua tesi di dottorato alla Rice, è l'autore principale del nuovo articolo. Ha costruito l'attrezzatura dimostrativa che gli ha permesso di commutare l'alimentazione attraverso il nanocavo e sostituire il filo di rame convenzionale nel circuito della lampadina.

Zhao ha lasciato la lampadina accesa per giorni interi, senza alcun segno di degrado nel cavo del nanotubo. È anche ragionevolmente sicuro che il cavo sia meccanicamente robusto; i test hanno dimostrato che il nanocavo è forte e resistente quanto i metalli che sostituirebbe, e ha funzionato in un'ampia gamma di temperature. Zhao ha anche scoperto che legare insieme due pezzi di cavo non ostacolava la loro capacità di condurre l'elettricità.

I pochi centimetri di cavo dimostrati nel presente studio sembrano corti, ma trasformare miliardi di nanotubi (forniti dal partner di ricerca Tsinghua University) in un cavo è una vera impresa, disse Barrera. I processi chimici utilizzati per far crescere e quindi allineare i nanotubi alla fine faranno parte di un processo più ampio che inizia con le materie prime e termina con un flusso costante di nanocavi, Egli ha detto. La fase successiva sarebbe quella di allungare, cavi più spessi che trasportano una corrente maggiore mantenendo il filo leggero. "Vogliamo davvero andare meglio di quello che il rame o altri metalli possono offrire in generale, " Egli ha detto.

I coautori del documento sono il ricercatore di Tsinghua Jinquan Wei, che ha trascorso un anno alla Rice in parte supportato dal progetto Armchair Quantum Wire dello Smalley Institute for Nanoscale Science and Technology della Rice University; Robert Vajtai, un membro della facoltà di Rice in ingegneria meccanica e scienza dei materiali; e Pulickel Ajayan, il Benjamin M. e Mary Greenwood Anderson Professore di Ingegneria Meccanica e Scienza dei Materiali e professore di chimica e ingegneria chimica e biomolecolare.