I nanotubi di carbonio (CNT) sono preziosi per un'ampia varietà di applicazioni. Fatto di fogli di grafene arrotolati in tubi 10, 000 volte più piccolo di un capello umano, I CNT hanno un eccezionale rapporto resistenza-massa ed eccellenti proprietà termiche ed elettriche. Queste caratteristiche li rendono ideali per una vasta gamma di applicazioni, compresi i supercondensatori, interconnessioni, adesivi, intrappolamento di particelle e colore strutturale.

Una nuova ricerca rivela un potenziale ancora maggiore per i CNT:come rivestimento, possono sia respingere che trattenere l'acqua, una proprietà utile per applicazioni come la stampa, spettroscopia, trasporto d'acqua, o superfici di raccolta. Quando l'acqua viene fatta cadere su una foresta CNT, i CNT respingono l'acqua, e forma una sfera. Però, quando capovolto, la goccia non cade a terra ma si aggrappa alla superficie.

"A differenza delle superfici superidrofobiche dove le goccioline scivolano via facilmente quando vengono inclinate, Le foreste di CNT sono paraidrofobiche, dove la gocciolina è sia respinta che attratta dalla superficie del CNT, " spiega Ziyu Zhou, autore principale dell'articolo e studente laureato nel LAMP Lab. "È un rapporto di amore-odio".

La chiave di questo comportamento di bagnatura è l'uso di foreste CNT che sono densamente, impaccato verticalmente sulla superficie e la superficie CNT intrinsecamente idrofila. Le foreste sono alte circa 100 micron e così fitte che ce ne sono oltre 100 miliardi (10 ¹¹ ) CNT in 1 cm ² la zona. Una certa quantità di acqua scende al di sotto dei nanotubi di carbonio e si attacca al materiale idrofilo, mentre il resto viene respinto in una sfera.

Questa ricerca rappresenta la prima osservazione della paraidrofobicità delle foreste CNT, dove la goccia può rotolare lungo la superficie ma non cadere se capovolta. Anche altre superfici in natura come la peluria di pesca o i petali di rosa mostrano questo comportamento di bagnatura, che può essere utilizzato per il trasporto di liquidi, disegno del rivestimento dei tessuti, selettività a membrana e persino robotica per l'arrampicata su parete.

Questo comportamento di bagnatura potrebbe anche essere usato come un modo per costruire CNT in varie disposizioni.

"La ricerca precedente ha mostrato che le foreste CNT sono instabili sotto l'applicazione dell'acqua, ma mostriamo che le gocce d'acqua sono, infatti, stabile su queste fitte foreste di CNT, " spiega Paul Leu, dottorato di ricerca, professore associato di ingegneria industriale presso la Swanson School of Engineering dell'Università di Pittsburgh e autore del documento. "Questo comportamento di bagnatura può essere utilizzato per assemblare CNT in densi array verticali, strisce di superficie, e altre forme uniche che potrebbero essere utilizzate per i supercondensatori, interconnessioni, e altre applicazioni".