(PhysOrg.com) -- En närmare titt på en lovande nanorörsbeläggning som en dag kan förbättra solcellerna har visat upp några oväntade rynkor, enligt ny forskning* utförd vid National Institute of Standards and Technology och North Dakota State University - forskning som också kan hjälpa forskare att hitta en lösning.

Forskarna har funnit att beläggningar gjorda av enkelväggiga kolnanorör (SWCNT) inte är riktigt så deformerbara som man hoppats, antyder att de inte är ett lätt svar på problem som andra material uppvisar. Även om filmer gjorda av nanorör har många önskvärda egenskaper, teamets resultat avslöjar några problem som kan behöva åtgärdas innan den fulla potentialen hos dessa beläggningar förverkligas.

"Ironin med dessa nanorörsbeläggningar är att de kan förändras när de böjs, säger Erik Hobbie, nu chef för programmet Material och nanoteknik vid NDSU. "Under blygsamma påfrestningar, dessa filmer kan utveckla irreversibla förändringar i nanorörsarrangemanget som minskar deras konduktivitet. Vårt arbete är det första som föreslår detta, och det öppnar upp för nya tillvägagångssätt för att konstruera filmerna på ett sätt som minimerar dessa effekter."

Högt på solenergiindustrins önskelista står en billig, flexibel, transparent beläggning som kan leda elektricitet. Om denna kombination av egenskaper på något sätt kan realiseras i ett enda material, solceller kan bli mycket billigare, och tillverkare kanske kan placera dem på oväntade ställen – som klädesplagg. Transparenta ledande beläggningar kan tillverkas av indium-tennoxid, men deras styvhet och höga kostnad gör dem mindre praktiska för utbredd användning.

Kolnanorör är en möjlig lösning. Nanorör, som liknar mikroskopiska rullar av kycklingnät, är billiga, lätt att tillverka, och kan formas en masse till transparenta ledande beläggningar vars vävliknande inre struktur gör dem inte bara starka utan deformerbara, som papper eller tyg. Dock, teamets forskning fann att vissa typer av stretching orsakar mikroskopiska "rynkor" i beläggningen som stör det slumpmässiga arrangemanget av nanorören, vilket är det som gör att beläggningen leder elektricitet.

"Du vill att nanorören ska vara slumpmässigt ordnade, säger Hobbie. "Men när en nanorörsbeläggning rynkar, den kan förlora det anslutna nätverket som ger den konduktivitet. Istället, nanorören buntar sig oåterkalleligt till repliknande formationer."

Hobbie säger att studien föreslår några sätt att ta itu med problemet, dock. Filmerna kan hållas tillräckligt tunna så att skrynkling kan undvikas i första hand, eller designers kan konstruera ett andra interpenetrerande polymernätverk som skulle stödja nanorörsnätverket, att förhindra att det förändras för mycket som svar på stress. "Dessa tillvägagångssätt kan göra det möjligt för oss att göra beläggningar av nanorör som kan motstå stora påfrestningar samtidigt som vi behåller de egenskaper vi vill ha, säger Hobbie.