Sa oko 100 puta snagom čelika u jednoj šestini težine, i sa impresivnim električnim provodnim svojstvima, ugljenične nanocevi (CNT - carbon nanotubes) su mnogo obećavale od njihovog otkrića 1991. godine. Problem je bio uvođenje njihovih impresivnih nano karakteristika u realne aplikacije na makro nivou. Istraživači su sada predstavili novu vrstu CNT vlakana koja provode toplotu i električnu energiju kao metalne žice, i koja su veoma jaka kao ugljenična vlakna, a fleksibilna poput tekstilne niti.
Oslanjajući se na deset godina istraživanja, tim, sastavljen od naučnika sa Univerzitata Rajs, holandske firme Teijin Aramid, Vazduhoplovne istraživačke laboratorije (AFRL) i Technion - Izraelski institut za tehnologiju, se oslanjao na „mokro predenje“ - hemijski proces pomoću hlorosulfonik kiselina koje su rastvorile sirove nanocevi u tečnost, nakon čega su ubrizgane kroz sitne otvore da formiraju duge pramenove.
Ovi lanci (vlakna), sa trilionima i trilionima gusto upakovanih ugljeničnih nanotuba poređanih u istom pravcu, su zatim upredene u mikroskopsku nit za koju istraživači kažu da ima najveću provodljivost za makroskopska CNT vlakna.
„Konačno imamo vlakno od nanotuba sa osobinama koje ne postoje u bilo kom drugom materijalu“, rekao je glavni istraživač Mateo Paskvali (Matteo Pasquali), profesor hemijskog i biomolekularnog inženjerstva i hemije na Univerzitetu Rajs. „Izgleda kao crna pamučna nit, ali se ponaša kao metalna žica i jako karbonsko vlakno“.
„Nova CNT vlakna imaju toplotnu provodljivost koja se približava provodljivosti najboljih grafitnih vlakana, ali sa deset pita većom elektroprovodljivosti“, dodaje koautor studije Marcin Oto, menadžer u kompaniji Teijin Aramid. „Grafitna vlakna su takođe krta, dok je novo CNT vlakno fleksibilno i jako kao tekstilna nit. Očekujemo da će ova kombinacija osobina dovesti do novih proizvoda sa jedinstvenim mogućnostima za avio industriju, automobilsku industriju, medicinu i dr.“
Paskvali kaže da je specifična električna provodljivost vlakana jednaka sa bakarnim, zlatnim i aluminijumskim žicama, ali su mnogo jače, što im daje prednost u odnosu na metalne žice za prenos podataka i nisku struju.
„Metalne žice će se slomiti na valjcima i drugim proizvodnim mašinama ako su previše tanke“, rekao je Paskvali. „U mnogim slučajevima, ljudi koriste metalne žice koje su daleko više deblje nego što je potrebno za elektriku, jednostavno zato što nije izvodljivo da se proizvede tanja žica. Kablovi za prenos podataka su posebno dobar primer za to.“
Kako bi demonstrirali impresivne karakteristike vlakna, istraživači su ih koristili da obese LED sijalicu, kroz koje je ona takođe snabdevena strujom. Ovo se može videti, zajedno sa opisom proizvodnje vlakana, u video snimku ispod (napomena: video je na engleskom jeziku).
