Forscher an der Rice University haben herausgefunden, wie die kontinuierliche Fasern aus unberührten einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren zu erzeugen. Das Verfahren, das ähnlich wie die Verwendung von Kevlar ® im industriellen Maßstab zu machen, bietet die erste echte Hoffnung, Fäden, Kabel und Bleche aus reinem Kohlenstoff-Nanoröhren (SWNTs). Wissenschaftler schätzen, Nanoröhren sind etwa 100 mal stärker als Stahl bei einem Sechstel des Gewichts. Zum Vergleich: Kevlar - ist etwa fünf mal stärker als ein gleiches Gewicht von Stahl - die Faser in kugelsicheren Schutzwesten verwendet. Bisher wurden keine großen Gegenstände der reinen Nanoröhrchen durch einen Mangel an Herstellungsverfahren, die lebensfähige im industriellen Maßstab sind gemacht worden. Rice Team glaubt, sie haben das größte Hindernis für die industrielle Produktion von makroskopischen Objekten SWNT überwinden - Suche nach einem Weg, um große Mengen von Nanoröhren in flüssiger Form zu speichern. Durch Auflösen Nanoröhren in starker Schwefelsäure, ein Team von Chemikern und Chemie-Ingenieure war der Lage, Lösungen mit bis zu 10 Gewichtsprozent aus reinem Kohlenstoff-Nanoröhren zu erreichen - mehr als 10 mal die höchsten Konzentrationen zuvor erreicht. Diese neue Verarbeitung Route verwendet keine polymeren Additiven oder Reinigungsmittel, die in früheren Verarbeitungsmethoden verwendet wurden und sind dafür bekannt, ein Hindernis für die kommerzielle Skalierbarkeit und Endprodukt Reinheit sein. "Da die Konzentration erhöht, die Nanoröhren ersten schließen sich in Spaghetti-ähnliche Stränge und schließlich bilden sie dicht gepackte Flüssigkristallen, die in reinen Fasern verarbeitet werden können", sagte Forscher Matteo Pasquali, Assistent Professor für Chemieingenieurwesen. Nanotubes sind Hohlzylinder aus reinem Kohlenstoff, die nur ein Atom dick sind. Neben der sehr stark ist, kann Nanoröhrchen auch entweder Metallen oder Halbleitern, die sie verwendet werden könnten, um Materialien, die sowohl "smart" und ultrastarker sind herzustellen bedeutet. NASA, zum Beispiel erforscht, wie Nanoröhrchen könnten in Luft-und Raumfahrzeugen werden. Chemisch sind Kohlenstoff-Nanoröhren schwer zu verarbeiten. Sie sind stark zueinander hingezogen und neigen zum Verkleben in hairball wie Klumpen. Wissenschaftler haben Möglichkeiten, zu entwirren und sortieren Nanoröhrchen entwickelt, sondern speichert sie nach der Bearbeitung ist schwierig. Bis heute hat das Medium der Wahl Reinigungsmittel und Wasser-Lösungen, die weniger als 1 Prozent der dispergierten Nanotubes Volumen enthalten und durch Verwendung von Polymer-Lösungen verarbeitet wurden. Solche Konzentrationen sind zu gering, um industrielle Prozesse bei Herstellung von großen Nanotube-Fasern zu unterstützen. Darüber hinaus haben die Wissenschaftler nicht ein Weg, um all die Seife und Polymer zu entfernen und wandeln die Nanoröhren wieder in ihrer reinen Form gefunden. "Um große Objekte aus Nanoröhrchen herzustellen, chemische Prozesse muss eine Flüssigkeit, die hohe Konzentrationen von unberührten Rohre zerstreuen können", sagte Pasquali. "Basierend auf unseren Ergebnissen glauben wir, Supersäuren verwendet werden, um makroskopischen Fasern und Folien von Nanoröhren mit Methoden, die sehr ähnlich zu denen in weit verbreiteten Einsatz in der chemischen Industrie sind zu machen." |