(Phys.org)—En ny teknik utvecklad av forskare vid East China University of Science and Technology och Shanghai Jiao Tong University har lett till utvecklingen av en höghållfast kolnanorörfilm som behåller mycket av elasticiteten hos inhemska kolnanorör. I deras papper publicerad i tidskriften Nanobokstäver, teamet beskriver sin teknik och egenskaperna hos materialen de gjort.
Ända sedan forskare upptäckte att att skapa ark gjorda av enkla lager av kolatomer odlade i en badkarform resulterade i ett material med exceptionella elektroniska och elastiska egenskaper, sökandet har pågått för att hitta ett sätt att producera ett material som är tillverkat av dem i bulk, på ett sätt som inte får dem att förlora några av sina exceptionella egenskaper. I denna nya satsning har det kombinerade teamet i Kina utvecklat en metod som gör det möjligt att skapa ett sådant material med bibehållen de flesta av dess elastiska och andra egenskaper. Resultatet är ett material som ser ut som en tjock svart plastpåse. Men utseendet kan lura, materialet har visat sig vara betydligt starkare än både kevlar och kolfiber.
Tidigare försök att tillverka ett sådant material har lämnat mycket att önska eftersom de inte lyckades hålla nanorören i linje med den slutliga produkten. Det nya tillvägagångssättet övervinner det problemet genom att använda kvävgas för att trycka enstaka lager av kolnanorör längs en röryta inuti en 2, 100 graders ugn. När materialet tas bort från ugnen, den lindas runt en trumma och komprimeras sedan ytterligare genom att köra den genom rullar. Resultatet är ett material som teamet testade vid en draghållfasthet på 9,6 gigapascal, vilket är ungefär fem gånger så starkt som något annat material tillverkat av kolnanorör. I kontrast, kolfibrer har testats till 7 gigapascal och Kevlar till bara 3,7. Som om det inte vore nog, materialet visade sig också kunna förlängas cirka 8 procent, vilket är långt mer än de 2 procenten för kolfiber.
Teamet tror att det nya materialet skulle vara lämpligt för användning i bärbara enheter och möjligen i konstgjorda muskler och kanske som en komponent i skyddskläder för soldater eller idrottare.
© 2016 Phys.org
