Wetenschap
Onderzoekers demonstreren baanbrekende recycleerbaarheid van koolstofnanobuisjes
Onderzoekers van het IMDEA Materials Institute hebben voor het eerst de recycleerbaarheid van hoogwaardige koolstofnanobuisjes (CNT) aangetoond, terwijl hun essentiële mechanische en elektrische eigenschappen behouden blijven.
Het artikel waarin het werk wordt beschreven, "Netwerkstructuur die hergebruik en vrijwel volledig behoud van eigendommen mogelijk maakt in CNT-platen die zijn gerecycled uit thermohardende composieten", werd gepubliceerd in het tijdschrift Carbon .
Het vertegenwoordigt een aanzienlijke vooruitgang op het gebied van duurzame nanogestructureerde materialen en is veelbelovend voor koolstofnanobuisvezels, -vellen en textiel om een cruciale rol te spelen in de toekomstige transitie naar groene energie.
"Zelfs drie jaar geleden was er weinig belangstelling voor het recyclen van op CNT gebaseerde materialen en dit onderzoek is de eerste poging in deze richting", legt Dr. Anastasiia Mikhalchan, Senior Research Associate bij het IMDEA Materials Institute uit.
"Het toont aan dat hoogwaardige materialen gemaakt van koolstofnanobuisjes kunnen worden hergebruikt als structurele versterking of elektrische geleiders. Dit komt door het feit dat noch hun continuïteit, uitlijning en mechanische eigenschappen, noch hun geleidbaarheid worden beïnvloed door dit recyclingproces." /P>
"Deze zullen in staat zijn het wijdverbreide CO2 te verdringen -intensieve materialen, zoals conventionele koolstofvezels en sommige metalen zoals koper, waardoor onze toekomstige CO2 afneemt voetafdruk van de uitstoot."
-
IMDEA Materiaalonderzoeker Dr. Anastasiia Mikchalchan met een vel gerecyclede koolstofnanobuisjes. Credit:IMDEA Materials Instituut -
De vellen gerecyclede koolstofnanobuisjes behouden hun belangrijkste mechanische eigenschappen, inclusief hun flexibiliteit. Credit:IMDEA Materials Instituut
Het werk maakt gebruik van koolstofnanobuisjes die snel zijn gegroeid en direct zijn geassembleerd tot vrijstaande netwerkmaterialen door middel van een syntheseproces met chemische dampafzetting (FCCVD).
Deze CNT-vezels en -platen bezitten een hoge structurele taaiheid en flexibiliteit, evenals hoge mechanische, elektrische en thermische eigenschappen, waardoor ze kunnen worden gebruikt bij structurele versterking in composietlaminaten, evenals printbare spannings-/spanningssensoren, elektrische geleiders en flexibele batterijanodes enz.
Nu de wereldwijde productiecapaciteit van CNT jaarlijks toeneemt, is het recyclen van op CNT gebaseerde materialen een relevant onderwerp geworden. Het onderzoek uitgevoerd door IMDEA Materials zal naar verwachting de opschaling van de productie van hoogwaardige CNT-materialen katalyseren en de acceptatie ervan door de industrie versnellen.