Kolnanorör har många attraktiva egenskaper, och deras struktur och tillämpningsområden kan jämföras med grafen, materialet för vars upptäckt det senaste Nobelpriset delades ut. För att kunna utnyttja dessa fastigheter, dock, det är nödvändigt att ha full kontroll över tillverkningsprocessen. Forskare vid Göteborgs universitet stänger in svaret.
"Våra resultat visar att metallpartiklarna som ligger till grund för tillverkningen av kolnanorör måste ha en viss minsta storlek, för att tillväxten ska börja och fortsätta. Det är också troligt att partiklarna är i flytande form vid en tillverkningstemperatur på cirka 800 C, även om metaller som används kan ha mycket högre smältpunkter ", säger Anders Börjesson från fysiska institutionen vid Göteborgs universitet.
Forskarna har använt olika datormodeller för att i detalj studera egenskaper som är svåra eller omöjliga att undersöka under experimentella förhållanden. Först när vi förstår tillverkningsprocessen fullt ut kommer vi att kunna utnyttja detta material fullt ut.
Nanorörens diameter är i storleksordningen en miljarddels meter, och de kan vara lika tunna som ett enda kolskikt. Rörens längd, i kontrast, kan sträcka sig från nanometerskalan upp till flera decimeter. Kolnanorör kan ses, helt enkelt, som tunna trådar av rent kol, vars längd kan vara en miljard gånger större än deras tjocklek.
Intresset för nanorör är baserat på deras enastående egenskaper:de är bland de starkaste materialen som är kända och har extremt hög konduktivitet för både elektrisk ström och värme.
Styrkan kan användas för att förstärka andra material, precis som styrkan hos glas och kolfibrer används i plast, och stålarmering används i betong. Kolnanorör, dock, skulle göra det möjligt att tillverka plast som är tio gånger starkare än de starkaste materialen som finns tillgängliga idag. Sådana material kan användas inte bara i exklusiv sportutrustning utan också i konstruktionen av byggnader som verkar komma från science fiction:en hiss mellan jorden och rymden kan förankras med hjälp av ett material baserat på nanorör.
Kolnanorören kan också ersätta annat material när det gäller att leda mycket höga elektriska strömmar, eftersom de inte blir heta, inte heller tar de eld. Vissa nanorör har halvledande egenskaper och kan användas för att bygga nanoelektroniska kretsar, vilket ger mycket mindre och snabbare processorer som ska användas i datorer.
Ett sätt att kombinera styrkan och elektriska egenskaperna hos kolnanorören skulle vara att blanda dem med polymermaterial, och genom att väva trådar som också innehåller elektroniska kretsar. Det kunde vara möjligt, till exempel, att väva instrument för att övervaka hjärtfunktionen direkt i kläderna.
