(PhysOrg.com) -- Siliconenrubber wordt gebruikt in veel toepassingen waarbij een materiaal rubberachtig moet blijven over een breed temperatuurbereik, omdat het zijn eigenschappen behoudt over een bereik van ongeveer -55 °C tot 300 °C. Nu is er een nieuw materiaal van koolstofnanobuisjes ontwikkeld dat zijn visco-elastische eigenschappen behoudt over een temperatuurbereik dat bijna vier keer zo groot is.

Wetenschappers van het National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) in Tsukuba, Japan creëerde het nanobuismateriaal met behulp van chemische dampafzetting. Het materiaal heeft elastische eigenschappen van herstelbare rekbaarheid, en visco-elastische eigenschappen die het een dikke honingachtige consistentie geven, en laat het langzaam uitrekken en dan terugveren naar zijn oorspronkelijke vorm. Het behoudt deze eigenschappen over het bereik van -196°C tot 1000°C.

Het onderzoeksteam, geleid door Dr. Ming Xu, heeft eerder gewerkt aan koolstofnanobuisjes "bossen, ” en de ontwikkeling van het nieuwe materiaal was het toevallige product van een uitbreiding van dit werk. In het “bos” groeien de lange nanobuisjes omhoog, maar toen het team de katalysatoren die in het proces werden gebruikt aanpaste, ontdekten ze dat ze de uitlijning van de nanobuisjes veel minder regelmatig konden maken, en waren in staat om een ​​willekeurig netwerk van onderling verbonden nanobuisjes te creëren, die Xu vergeleek met een wirwar van jungleranken.

Vervolgens onderzochten ze de eigenschappen van het nieuwe materiaal en ontdekten dat het bij kamertemperatuur vergelijkbare visco-elastische eigenschappen heeft als siliconenrubber. maar in tegenstelling tot siliconenrubber, dat broos wordt als het koud is en afbreekt bij hoge temperaturen, het nieuwe rubbermateriaal bleef flexibel over een veel groter temperatuurbereik en heeft uitstekende vermoeiingsweerstandseigenschappen. De onderzoekers speculeerden dat de thermische stabiliteit zou kunnen voortvloeien uit het dissiperen van energie als de koolstofnanobuisjes ritsen en openritsen op contactpunten.

Tot nu, er is zeer weinig onderzoek gedaan naar de visco-elastische eigenschappen van koolstofnanobuisjes, waarschijnlijk omdat ze moeilijk te maken zijn en omdat ze gemakkelijk oxideren bij hoge temperaturen. Xu zei dat het onderzoeksteam nu op zoek is naar industriële toepassingen voor het nieuwe materiaal, zodat ze de eigenschappen ervan verder kunnen verfijnen voor die toepassingen. Ze zei ook dat ze geloofde dat het temperatuurbereik nog veel verder kon worden uitgebreid, en het materiaal kan waarschijnlijk elastischer worden gemaakt, sterker of zachter, zoals gevraagd.

Het materiaal kan worden gebruikt in ruimtetoepassingen of rubbers voor gebruik in extreem warme omgevingen, maar het onderzoek bevindt zich nog in een pril stadium. De bevindingen over het nieuwe materiaal zijn gepubliceerd in Wetenschap .

© 2010 PhysOrg.com