Een onderzoekssamenwerking tussen Rice University en het Energy Safety Research Institute (ESRI) aan de Swansea University heeft uitgewezen dat oude kranten goedkoop kunnen worden gebruikt, milieuvriendelijk materiaal waarop op grote schaal enkelwandige koolstofnanobuisjes kunnen worden gekweekt.

Koolstofnanobuisjes zijn kleine moleculen met ongelooflijke fysieke eigenschappen die voor een groot aantal dingen kunnen worden gebruikt, zoals geleidende films voor touchscreen-displays, flexibele elektronica, stoffen die energie creëren en antennes voor 5G-netwerken.

De nieuwe studie, gepubliceerd in de MDPI Journaal C , beschrijft de onderzoeksexperimenten die zijn uitgevoerd bij het produceren van koolstofnanobuisjes die het potentieel zouden kunnen hebben om enkele van de problemen op te lossen die verband houden met hun grootschalige productie, zoals:

• De hoge kosten van het voorbereiden van een geschikt oppervlak voor chemische groei.
• De moeilijkheden bij het opschalen van het proces, omdat er voorheen alleen groeiprocessen op een enkel oppervlak beschikbaar waren.

Het onderzoeksteam ontdekte dat het grote oppervlak van kranten een onwaarschijnlijke maar ideale manier was om koolstofnanobuisjes chemisch te laten groeien.

Hoofdonderzoeker Bruce Brinson zei:"Kranten hebben het voordeel dat ze worden gebruikt in een roll-to-roll-proces in een gestapelde vorm, waardoor het een ideale kandidaat is als een goedkoop stapelbaar 2D-oppervlak om koolstofnanobuisjes te laten groeien."

Echter, niet alle kranten zijn even goed - alleen kranten gemaakt met een formaat gemaakt van kaolien, dat is porseleinaarde, resulteerde in de groei van koolstof nanobuisjes.

Co-auteur Varun Shenoy Gangoli zei:"Veel stoffen, waaronder talk, calciumcarbonaat, en titaandioxide kan worden gebruikt bij het lijmen van papier dat als vulmiddel werkt om de mate van absorptie en slijtage te helpen verbeteren. Het was echter onze observatie dat de kaolienmaat, en niet het dimensioneren van calciumcarbonaat, liet ons zien hoe de groeikatalysator, wat in ons geval ijzer was, wordt beïnvloed door de chemische aard van het substraat."

ESRI-directeur Andrew Barron, ook een professor aan de Rice University in de VS, zei:"Hoewel er eerder onderzoek is geweest dat aantoont dat grafeen, koolstofnanobuizen en koolstofdots kunnen worden gesynthetiseerd op verschillende materialen, zoals voedselverspilling, vegetatie afval, dier, vogel- of insectenafval en chemisch geteeld op natuurlijke materialen, daten, dit onderzoek is beperkt.

"Met ons nieuwe onderzoek we hebben een continustroomsysteem gevonden dat de kosten van zowel het substraat als het postsyntheseproces drastisch verlaagt, wat een impact zou kunnen hebben op de toekomstige massaproductie van enkelwandige koolstofnanobuisjes."