Forskare vid IMDEA Materials Institute har för första gången visat återvinningsbarheten av högpresterande kolnanorör (CNT) ark samtidigt som de bibehåller deras väsentliga mekaniska och elektriska egenskaper.
Uppsatsen som beskriver arbetet, "Nätverksstruktur som möjliggör återanvändning och nästan full egendomsretention i CNT-ark återvunna från härdplastkompositer", publicerades i tidskriften Carbon .
Det representerar ett betydande framsteg inom hållbara nanostrukturerade material och lovar att fibrer, ark och textilier av kolnanorör kommer att spela en avgörande roll i den framtida övergången till grön energi.
"Även för tre år sedan fanns det lite intresse för att återvinna CNT-baserade material och denna forskning är det första försöket i den här riktningen", förklarade Dr. Anastasiia Mikhalchan, Senior Research Associate vid IMDEA Materials Institute.
"Det visar att högpresterande material gjorda av kolnanorör kan återanvändas som strukturell förstärkning eller elektriska ledare. Detta beror på det faktum att varken deras kontinuitet, inriktning och mekaniska egenskaper eller deras ledningsförmåga påverkas av denna återvinningsprocess."
"Dessa kommer att kunna ersätta utbredda CO2 -intensiva material, som konventionella kolfibrer och vissa metaller som koppar, minskar vår framtida CO2 utsläppsavtryck."
Arbetet använder kolnanorör som snabbt odlas och monteras direkt till fristående nätverksmaterial med hjälp av en flytande katalysator-kemisk ångavsättning (FCCVD) syntesprocess.
Dessa CNT-fibrer och ark har hög strukturell seghet och flexibilitet såväl som höga mekaniska, elektriska och termiska egenskaper som möjliggör deras användning i strukturell förstärkning i kompositlaminat, såväl som tryckbara töjnings-/spänningssensorer, elektriska ledare och flexibla batterianoder etc.
Med den globala CNT-produktionskapaciteten som ökar årligen, har återvinning av CNT-baserade material blivit ett relevant ämne. Forskningen som utförs av IMDEA Materials förväntas katalysera uppskalningen av tillverkning av högpresterande CNT-material och påskynda deras antagande av industrin.
Mer information: Anastasiia Mikhalchan et al, Nätverksstruktur som möjliggör återanvändning och nästan fullständig bevarande av egendom i CNT-ark som återvunnits från härdplastkompositer, Carbon (2024). DOI:10.1016/j.carbon.2024.118851
Tillhandahålls av IMDEA Materials
