science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Tape van koolstofnanobuisjes blijft plakkerig bij extreme temperaturen

Een nieuw type nanomateriaaltape, hier afgebeeld gemonteerd in een conventionele tapedispenser, hecht sterk aan oppervlakken over een breed temperatuurbereik. Credit:Aangepast van Nano-letters 2019, DOI:10.1021/acs.nanolet.9b01629

In zeer warme of koude omgevingen, conventionele tape kan zijn plakkerigheid verliezen en een vervelend residu achterlaten. Maar hoewel de meeste mensen kunnen vermijden om afgeplakte items in een hete auto of vriezer te bewaren, degenen die in extreme omgevingen zoals woestijnen en Antarctica leven, kunnen dergelijke omstandigheden vaak niet vermijden. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in het tijdschrift van ACS Nano-letters zeggen dat ze een nieuwe tape van nanomateriaal hebben ontwikkeld die over een breed temperatuurbereik kan functioneren.

In eerder werk, onderzoekers hebben onderzocht met behulp van nanomaterialen, zoals verticaal uitgelijnde meerwandige koolstofnanobuizen (VA-MWNT's), om betere plakband te maken. Hoewel VA-MWNT's sterker zijn dan conventionele tapes bij zowel hoge als lage temperaturen, de materialen zijn relatief dik, en grote hoeveelheden kunnen niet kosteneffectief worden gemaakt. Kai Liu, Xide Li, Wenhui Duan, Kaili Jiang en collega's vroegen zich af of ze een nieuw type tape konden ontwikkelen dat bestond uit superaligned carbon nanotube (SACNT) films. Zoals hun naam al doet vermoeden, SACNT's zijn nanobuisjes die precies evenwijdig aan elkaar zijn uitgelijnd, in staat om ultradunne maar sterke garens of films te vormen.

Om hun band te maken, de onderzoekers trokken een film uit het binnenste van een reeks SACNT's - vergelijkbaar met het trekken van een strook tape van een rol. De resulterende dubbelzijdige tape kan aan oppervlakken hechten door van der Waals-interacties, dit zijn zwakke elektrische krachten die worden gegenereerd tussen twee atomen of moleculen die dicht bij elkaar liggen. De ultradunne, ultralichte en flexibele tape presteerde beter dan conventionele lijmen, bij temperaturen variërend van -321 F tot 1, 832 F. Onderzoekers konden de tape verwijderen door hem af te pellen, door het in aceton te weken of te verbranden, zonder merkbare resten. De tape hechtte op veel verschillende materialen zoals metalen, niet-metalen, kunststoffen en keramiek, maar het plakte sterker op gladde dan op ruwe oppervlakken, vergelijkbaar met gewone tape. De SACNT-tape kan voordelig in grote hoeveelheden worden gemaakt. Naast het goed presteren in extreme omgevingen, de nieuwe tape kan handig zijn voor elektronische componenten die warm worden tijdens gebruik, zeggen de onderzoekers.