Forskare från North Carolina State University använde airbrushing-tekniker för att odla vertikalt inriktade kolnanofibrer på flera olika metallsubstrat, öppna dörren för att införliva dessa nanofibrer i genleveransanordningar, sensorer, batterier och annan teknik.

"Eftersom vi använder en airbrush, denna teknik skulle lätt kunna införlivas i storskaliga, tillverkningsprocesser med hög genomströmning, " säger Dr Anatoli Melechko, en adjungerad docent i materialvetenskap och ingenjörskonst vid NC State och medförfattare till en artikel som beskriver arbetet. "I princip, du kan täcka en hel byggnad med det."

"Det är vanligt att använda nickelnanopartiklar som katalysatorer för att odla kolnanofibrer, och vi kunde belägga metallsubstrat med nickelnanopartiklar med hjälp av en airbrush, " säger Dr Joseph Tracy, en docent i materialvetenskap och teknik vid NC State och senior författare till uppsatsen. "Airbrushing ger oss en ganska jämn beläggning av underlaget och det kan appliceras på ett stort område i rumstemperatur på kort tid."

Efter applicering av nickelnanopartiklar, forskarna airbrushade substratet med ett lager kiselpulver och värmde det belagda substratet till 600 grader Celsius i en reaktor fylld med acetylen och ammoniakgas. I reaktorn, kolnanofibrer bildades under nickelnanopartiklarna och hölls upprätt av en kiselberikad beläggning. Den färdiga produkten liknar en skog av nanofibrer som löper vinkelrätt mot underlaget. Forskarna testade denna teknik framgångsrikt på aluminium, koppar- och titansubstrat.

"Att odla kolnanofibrer på ett metallsubstrat betyder att gränssnittet mellan de två materialen är mycket ledande, vilket gör produkten mer användbar som elektrodmaterial för användning i en rad potentiella tillämpningar, säger Mehmet Sarac, en Ph.D. student vid NC State och huvudförfattare till uppsatsen.