محققان استحکام و راهنمایی الکتریکی الیاف نانویی را ارتقا بخشیدند - دور زمین

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، الیاف حاوی نانولوله های کربنی که در دانشگاه رایس فراوری شده در حال بهبود از منظر استحکام و راهنمایی الکتریکی است. محققان این دانشگاه هر دو سه سال، استحکام این الیاف را دو برابر افزایش می دهند که با این کار دامنه کاربرد این الیاف نانویی گسترش بیشتری پیدا می نماید.

سطح مقطع الیاف فراوریشده در دانشگاه رایس حاوی ده ها میلیون نانولوله کربنی است. آزمایش ها نشان می دهد که این الیاف از چلوار قوی تر هستند و در عین حال رسانایی بالایی در حد مس دارند.

محققان این دانشگاه به تازگی مقاله ای در نشریه Carbon به چاپ رساندند که در آن جزئیات مربوط به الیافی درج شده که قوی ترین و رسانایی ترین الیافی است که از نانولوله های کربنی طی فرآیند چرخش مرطوب ساخته شده است.

در مطالعه جدید که توسط دانشجویان تحصیلات تکمیلی دانشگاه رایس به رهبری لورن تیلور و الیور دیویی صورت گرفته، محققان خاطرنشان کردند که الیاف نانولوله کربنی آن ها که می تواند به پیشرفت در تعداد زیادی از کاربردهای پزشکی و مواد منجر گردد، در هر سه سال استحکام و رسانایی شان دو برابر افزایش یافته است. اگرچه این فرایند هرگز از قانون مور تقلید نمی نماید، که معیار پیشرفت و کوچک شدن تراشه ها در طول چند دهه گذشته بوده است، اما پاسکوالی و تیم او در کوششند تا روش خود را برای ساخت الیاف نانولوله های کربنی با همین فرایند پیش ببرند.

الیاف نخ مانندی که در این آزمایشگاه توسعه یافته، با ده ها میلیون نانولوله در سطح مقطع، در حال مطالعه برای استفاده برای ترمیم آسیب های قلب، به عنوان رابط های کامپیوتر با مغز، برای استفاده در کاشت حلزون، به عنوان آنتن های انعطاف پذیر و برای کاربردهای خودرو و هوا و فضا است.

آن ها همچنین بخشی از هاب کربن هستند، یک پیشگامی تحقیقاتی چند دانشگاهی که در سال 2019 توسط دانشگاه رایس با حمایت شرکت های Shell ،Prysmian و Mitsubishi برای ایجاد آینده ای با میزان آلایندگی صفر راه اندازی شد.

پاسکوالی می گوید: الیاف نانولوله کربنی مدت هاست که به دلیل ویژگی های برتر بالقوه خود مورد توجه قرار دارند. دو دهه تحقیق در دانشگاه رایس و جاهای دیگر، این پتانسیل را به واقعیت تبدیل نموده است. اکنون ما به کوشش جهانی برای افزایش بهره وری فراوری احتیاج داریم تا این مواد با کاهش انتشار دی اکسید کربن و فراوری هیدروژن تمیز بتواند در تحقق این رویا موثر باشند.

تیلور می گوید: این پیشرفت ها بدان معنی است که ما اکنون از نظر استحکام از چلوار پیشی گرفته ایم، که برای ما یک دستاورد عظیم است. با دو برابر شدن دیگری، ما از قوی ترین الیاف موجود در بازار پیشی خواهیم گرفت.

الیاف انعطاف پذیر دانشگاه رایس دارای مقاومت کششی 4.2 گیگاپاسکال (GPa) در مقایسه با 3.6 GPa برای الیاف چلوار هستند.