(PhysOrg.com) -- Silikongummi används i många applikationer där ett material måste förbli gummiartat över ett brett temperaturområde, eftersom det bibehåller sina egenskaper över det ungefärliga området -55°C till 300°C. Nu har ett nytt material gjort av kolnanorör utvecklats som behåller sina viskoelastiska egenskaper över ett temperaturområde som är nästan fyra gånger större.

Forskare vid National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) i Tsukuba, Japan skapade nanorörsmaterialet med hjälp av kemisk ångavsättning. Materialet har elastiska egenskaper med återställbar töjbarhet, och viskoelastiska egenskaper som ger den en tjock honungsliknande konsistens, och låter den sträcka sig långsamt och sedan fjädra tillbaka till sin ursprungliga form. Den behåller dessa egenskaper över intervallet -196°C till 1000°C.

Forskargruppen, ledd av Dr. Ming Xu, har tidigare arbetat med kolnanorörsskogar, ” och utvecklingen av det nya materialet var en oavsiktlig produkt av en förlängning av detta arbete. I "skogen" växer de långa nanorören uppåt, men när teamet modifierade katalysatorerna som användes i processen fann de att de kunde göra inriktningen av nanorören mycket mindre regelbunden, och kunde skapa ett slumpmässigt nätverk av sammankopplade nanorör, som Xu liknade vid en härva av djungelrankor.

De undersökte sedan egenskaperna hos det nya materialet och upptäckte att det har liknande viskoelastiska egenskaper som silikongummi vid rumstemperatur, men till skillnad från silikongummi, som blir spröd när den är kall och bryts ner vid höga temperaturer, det nya gummimaterialet förblev flexibelt över ett mycket större temperaturområde och har utmärkta egenskaper mot utmattning. Forskarna spekulerade att den termiska stabiliteten kan uppstå från energi som försvinner när kolnanorören zippar och öppnar vid kontaktpunkter.

Tills nu, mycket lite forskning har gjorts om de viskoelastiska egenskaperna hos kolnanorör, förmodligen för att de är svåra att tillverka och för att de lätt oxiderar vid höga temperaturer. Xu sa att forskargruppen nu letar efter industriella tillämpningar för det nya materialet, så att de kan förfina dess egenskaper ytterligare för att passa dessa applikationer. Hon sa också att hon trodde att temperaturintervallet skulle kunna utökas mycket ytterligare, och materialet skulle förmodligen kunna göras mer elastiskt, starkare eller mjukare, såsom krävs.

Materialet kan användas i rymdapplikationer eller gummi för användning i extremt varma miljöer, men forskningen är fortfarande i ett tidigt skede. Resultaten av det nya materialet publiceras i Vetenskap .

© 2010 PhysOrg.com