In het laatste nummer van Elsevier's Materialen vandaag , onderzoekers uit Spanje en België rapporteerden over het innovatieve gebruik van koolstofnanobuisjes om mechanische componenten te maken voor gebruik in een nieuwe generatie micromachines. Terwijl de elektronica-industrie uitblonk in het miniaturiseren van componenten, met individuele elementen die de nanoschaal (of een miljardste van een meter) naderen, het verkleinen van mechanische systemen is veel uitdagender gebleken.

Een van de moeilijkheden bij het krimpen van mechanische apparaten is dat de conventionele technieken die worden gebruikt om afzonderlijke componenten te produceren, niet nuttig zijn als het gaat om het creëren van ingewikkelde vormen op microschaal. Een veelbelovende techniek is elektrische ontladingsbewerking (EDM), die een vonk van elektriciteit gebruikt om het ongewenste materiaal weg te blazen om complexe vormen te creëren. Echter, deze methode vereist dat het doelmateriaal elektrisch geleidend is, beperking van het gebruik van EDM op harde, keramische materialen.

Maar nu, door koolstofnanobuisjes in siliciumnitride te implanteren, het keramiek naar keuze, Manuel Belmonte en collega's hebben de elektrische geleidbaarheid van het materiaal met 13 ordes van grootte kunnen verhogen en hebben EDM gebruikt om een ​​micro-uitrusting te produceren zonder de productietijd of integriteit van het apparaat in gevaar te brengen.

Koolstofnanobuisjes kwamen in de vroege jaren negentig op de voorgrond toen hun reeks opmerkelijke eigenschappen duidelijk werd. Deze omvatten fenomenale sterkte en elektrische eigenschappen die op maat kunnen worden gemaakt. Elke buis is gemaakt van een opgerolde laag koolstofatomen in een honingraatachtige structuur. uitgerold, dit blad wordt ook wel grafeen genoemd, het innovatieve materiaal dat het onderwerp was van de Nobelprijs voor de Natuurkunde 2010. Geïmplanteerd in een keramiek, deze nanobuisjes vormen een geleidend netwerk dat de elektrische weerstand sterk vermindert.

De elektrische geleidbaarheid van het composietmateriaal is veel hoger, terwijl de mechanische eigenschappen van het keramiek behouden blijven en de slijtvastheid aanzienlijk wordt verbeterd. Als de corresponderende auteur, Dokter Manuel Belmonte, verduidelijkt; deze doorbraak zal "de fabricage van ingewikkelde 3D-componenten mogelijk maken, verbreding van het potentiële gebruik van geavanceerde keramiek en andere isolatiematerialen". Het team hoopt dat dergelijke nanocomposietmaterialen zullen worden gebruikt in opkomende toepassingen, zoals, microturbines, microreactoren, en bio-implantaten.