Koolstofnanobuisjes en grafeen bestaan ​​uit slechts een paar lagen koolstofatomen, maar ze zijn lichter dan aluminium, sterker dan staal en kan buigen als springveren. Natuurkundige Niklas Lindahl aan de Universiteit van Göteborg, Zweden, heeft de unieke eigenschappen van de materialen bestudeerd, wat in de toekomst kan resulteren in verbeterde elektronica en licht, sterk materiaal.

Nanotechnologie kan een revolutie teweegbrengen in de productie van nieuwe soorten materialen. Niklas Lindahl heeft koolstofnanobuizen en grafeen bestudeerd, dat zijn buizen en platte platen bestaande uit een dunne laag koolstofatomen. Hun unieke eigenschappen maken ze interessant om in alles te gebruiken, van composietmaterialen in fietsen, tot elektronische computercomponenten.

In zijn proefschrift, Niklas Lindahl laat zien hoe koolstofnanobuisjes gemaakt kunnen worden, en hun mechanische eigenschappen. Onder de juiste omstandigheden, hij gebruikte een koolstofhoudend gas om koolstofnanobuisjes te laten groeien als bossen, atoom voor atoom. De "bossen" bestaan ​​uit miljoenen koolstofnanobuisjes die, ondanks dat ze maar een paar nanometer in diameter zijn, houd elkaar rechtop als stengels in een korenveld. de buizen, die lichter zijn dan aluminium en sterker dan staal wanneer ze worden uitgerekt, kunnen worden gebogen als veerspoelen.

Niklas Lindahl laat ook zien hoe membranen van grafeen kunnen worden gebogen. Ondanks het feit dat de membranen uit slechts een paar lagen atomen bestonden, hun buigstijfheid kon worden bepaald met behulp van dezelfde vergelijkingen als die worden gebruikt om vervormingen in grote stalen bollen te berekenen. Grafeenmembranen hebben veel toepassingen, inclusief generatoren met variabele frequentie in mobiele telefoons, en massasensoren met de mogelijkheid om individuele atomen te meten.

Het proefschrift laat ook zien hoe vergelijkbare grafeenmembranen in de toekomst kunnen zorgen voor meer energie-efficiënte elektronica. Bijvoorbeeld, zwevende grafeenelektroden kunnen de stroom effectiever veranderen door koolstofnanobuistransistors door zowel mechanische als elektrische besturing van de stroom te combineren.