Gli scienziati dell'Università giapponese di Kyushu affermano che i nanotubi di carbonio avvolti in polimeri sono molto promettenti nelle applicazioni biotecnologiche e energetiche. Il documento è stato recentemente pubblicato su Scienza e tecnologia dei materiali avanzati .

Gli scienziati hanno segnalato per la prima volta i nanotubi di carbonio nei primi anni '90. Da allora, questi minuscoli cilindri sono stati parte della ricerca per ridurre le dimensioni dei dispositivi tecnologici e dei loro componenti. I nanotubi di carbonio (CNT) hanno proprietà molto desiderabili. Sono 100 volte più resistenti dell'acciaio e pesano un sesto. Hanno diverse volte la conduttività elettrica e termica del rame. E non hanno quasi nessuno dei problemi di degrado ambientale o fisico comuni alla maggior parte dei metalli, come la contrazione termica e l'espansione o l'erosione.

I CNT hanno la tendenza ad aggregarsi, formare "gruppi" di tubi. Per utilizzare le loro eccezionali proprietà nelle applicazioni, hanno bisogno di essere dispersi. Ma sono insolubili in molti liquidi, rendendo difficile la loro uniforme dispersione.

Gli scienziati dell'Università giapponese di Kyushu hanno sviluppato una tecnica che "esfolia" i gruppi aggregati di CNT e li disperde in solventi. Si tratta di avvolgere i tubi in un polimero utilizzando un legame che non comporta la condivisione di elettroni. La tecnica è chiamata avvolgimento polimerico non covalente. Considerando che la condivisione di elettroni attraverso l'avvolgimento di polimeri covalenti porta a un legame più stabile, cambia anche le proprietà intrinseche desiderabili dei nanotubi di carbonio. L'avvolgimento non covalente è quindi considerato superiore nella maggior parte dei casi perché provoca un danno minimo ai tubi.

Gli scienziati, Dott. Tsuyohiko Fujigaya e Dott. Naotoshi Nakashima, ha condotto una revisione della ricerca per analizzare i vari approcci di avvolgimento del polimero e per riassumere le applicazioni in cui possono essere utilizzati i nanotubi di carbonio avvolti con polimero. La loro recensione è stata pubblicata in Scienza e tecnologia dei materiali avanzati (16-2 p24802, 2015).

Hanno scoperto che un'ampia varietà di polimeri può essere utilizzata per l'avvolgimento non covalente dei nanotubi di carbonio. Recentemente, sono stati infatti sviluppati molti disperdenti polimerici che non solo disperdono i CNT ma aggiungono anche nuove funzioni ad essi. Questi disperdenti polimerici sono ora ampiamente riconosciuti e utilizzati in molti campi, comprese le biotecnologie e le applicazioni energetiche.

I CNT che sono stabilmente avvolti con materiali biocompatibili sono molto attraenti in biomedicina, Per esempio, grazie alla loro incredibile capacità di superare le barriere biologiche senza generare una risposta immunitaria. Esiste quindi un alto potenziale per i CNT avvolti in polimeri nell'area della somministrazione di farmaci.

Anche, avvolgere i nanotubi di carbonio nei polimeri migliora le loro funzioni fotovoltaiche nelle celle solari, Per esempio, quando i polimeri funzionano come un pigmento che riceve la luce.

Poiché i design dei polimeri possono essere facilmente personalizzati, si prevede che la funzionalità dei CNT avvolti in polimero sarà ulteriormente ampliata e che saranno sviluppate nuove applicazioni che li utilizzano.