Nell'ultimo numero di Elsevier's Materiali oggi , ricercatori spagnoli e belgi hanno riferito sull'uso innovativo dei nanotubi di carbonio per creare componenti meccanici da utilizzare in una nuova generazione di micromacchine. Mentre l'industria elettronica ha eccelso nella miniaturizzazione dei componenti, con singoli elementi che si avvicinano alla nanoscala (o un miliardesimo di metro), la riduzione delle dimensioni dei sistemi meccanici si è rivelata molto più impegnativa.
Una delle difficoltà del restringimento dei dispositivi meccanici è che le tecniche convenzionali utilizzate per produrre i singoli componenti non sono utili quando si tratta di creare forme complesse su microscala. Una tecnica promettente è l'elettroerosione (EDM), che utilizza una scintilla di elettricità per spazzare via il materiale indesiderato per creare forme complesse. Però, questo metodo richiede che il materiale target sia elettricamente conduttivo, limitare l'uso dell'elettroerosione su materiali duri, materiali ceramici.
Ma ora, impiantando nanotubi di carbonio nel nitruro di silicio, la ceramica preferita, Manuel Belmonte e colleghi sono stati in grado di aumentare la conduttività elettrica del materiale di 13 ordini di grandezza e hanno utilizzato l'EDM per produrre un microingranaggio senza compromettere i tempi di produzione o l'integrità dell'apparato.
I nanotubi di carbonio sono saliti alla ribalta all'inizio degli anni '90, quando la loro gamma di proprietà straordinarie è diventata evidente. Questi includono una resistenza fenomenale e proprietà elettriche che possono essere adattate per adattarsi. Ogni tubo è costituito da un foglio arrotolato di atomi di carbonio in una struttura a nido d'ape. srotolato, questo foglio è anche conosciuto come grafene, il materiale innovativo che è stato oggetto del Premio Nobel 2010 per la Fisica. Impiantato all'interno di una ceramica, questi nanotubi formano una rete conduttiva che riduce notevolmente la resistenza elettrica.
La conducibilità elettrica del materiale composito è molto più alta, mentre le proprietà meccaniche della ceramica sono preservate e la resistenza all'usura è notevolmente migliorata. Come l'autore corrispondente, Dott. Manuel Belmonte, chiarisce; questa svolta "consentirà la produzione di complessi componenti 3D, ampliando il potenziale uso di ceramiche avanzate e altri materiali isolanti". Il team spera che tali materiali nanocompositi trovino impiego in applicazioni emergenti, come, microturbine, microreattori, e bioimpianti.
