Forskere demonstrerer banebrydende genanvendelighed af carbon nanorørplader

Forskere ved IMDEA Materials Institute har for første gang demonstreret genanvendeligheden af ​​højtydende carbon nanorør (CNT) plader, mens de bevarer deres væsentlige mekaniske og elektriske egenskaber.

Papiret, der skitserer arbejdet, "Netværksstruktur, der muliggør genbrug og næsten fuld ejendomsbevarelse i CNT-ark genbrugt fra termohærdende kompositter," blev offentliggjort i tidsskriftet Carbon .

Det repræsenterer et betydeligt fremskridt inden for bæredygtige nanostrukturerede materialer og lover, at kulstofnanorørfibre, -plader og -tekstiler vil spille en central rolle i den fremtidige overgang til grøn energi.

"Selv for tre år siden var der ringe interesse for genanvendelse af CNT-baserede materialer, og denne forskning er det første forsøg i denne retning," forklarede Dr. Anastasiia Mikhalchan, Senior Research Associate ved IMDEA Materials Institute.

"Det demonstrerer, at højtydende materialer fremstillet af kulstofnanorør kan genbruges som strukturel forstærkning eller elektriske ledere. Dette skyldes det faktum, at hverken deres kontinuitet, justering og mekaniske egenskaber eller deres ledningsevne påvirkes af denne genbrugsproces."

"Disse vil være i stand til at fortrænge udbredt CO₂ -intensive materialer, såsom konventionelle kulfibre og nogle metaller som kobber, reducerer vores fremtidige CO₂ emissionsfodaftryk."

Arbejdet anvender kulstof-nanorør, der er hurtigt vokset og direkte samlet til fritstående netværksmaterialer ved hjælp af flydende katalysator-kemisk dampaflejring (FCCVD) synteseproces.

Disse CNT-fibre og -plader besidder høj strukturel sejhed og fleksibilitet samt høje mekaniske, elektriske og termiske egenskaber, som muliggør deres brug i strukturel forstærkning i kompositlaminater, såvel som printbare belastnings-/stresssensorer, elektriske ledere og fleksible batterianoder osv.

Med den globale CNT-produktionskapacitet stigende årligt, er genbrug af CNT-baserede materialer blevet et relevant emne. Forskningen udført af IMDEA Materials forventes at katalysere opskaleringen af ​​fremstilling af højtydende CNT-materialer og fremskynde deres anvendelse i industrien.

Flere oplysninger: Anastasiia Mikhalchan et al., Netværksstruktur, der muliggør genbrug og næsten fuld ejendomsbevarelse i CNT-plader, der er genbrugt fra termohærdende kompositter, Carbon (2024). DOI:10.1016/j.carbon.2024.118851

Leveret af IMDEA Materials