Sản xuất tấm nanocarbon nhanh và hiệu quả

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Mềm, chắc và rất dài. Đó là những tấm ống nanocarbon lớn, trong suốt, có thể được tạo ra với tốc độ nhanh như chớp. Kỹ thuật mới này sẽ cho phép ống nanocabon được sử dụng trong những thiết bị thương mại, từ cửa ôtô chống đóng băng cho tới màn hình tivi linh hoạt.

Theo nhà hoá học Ray Baughman thuộc ĐH Texas, trưởng nhóm tạo được những tấm nanocarbon nói trên, phương pháp mới sẽ làm cho việc thương mại hoá ống nano trở nên nhanh chóng và khả thi. Ống nanocarbon là những ống nguyên tử carbon tí hon, có đường kính chỉ bằng vài phần tỷ của 1m. Chúng nhẹ, bền và dẫn điện. Tuy nhiên, trong nhiều năm qua các tiến trình sản xuất thiết bị từ ống nano quá chậm, phức tạp và tốn kém nên không thể sản xuất quy mô lớn.

Giờ thì việc sản xuất ống nanocarbon đã rẽ sang một bước ngoặt mới. Nhóm nghiên cứu của Baughman có thể sản xuất 10 mét dây nano mỗi phút, dễ dàng như kéo một dải băng dính từ con lăn. Dây nano này có thể rộng tới 5cm và sau khi được nhúng trong ethanol, nó sẽ chỉ còn dày 50nanomet, nhỏ hơn 2.000 lần một tờ giấy. Các sợi này trong suốt, linh hoạt và dẫn điện. Chúng bền hơn các tấm thép song 1km2 tấm nanocarbon chỉ nặng 30kg. Baughman nói: ''Về cơ bản đây là một loại vật liệu mới''.

Trong nhiều năm qua, các nhà khoa học đã dệt các ống nanocarbon thành sợi và tấm. Tuy nhiên, cho tới nay, cách phổ biến nhất để sản xuất các tấm ống nanocarbon lớn phải phụ thuộc vào một kỹ thuật tốn nhiều lao động, giống như người Ai Cập cổ đại sản xuất giấy cói vậy.

Nhóm của Baughman bắt đầu bằng một rừng ống nanocarbon. Các ống dài chừng 0,5mm nhô lên từ một chân đế bằng thép. Khi kéo nhẹ một băng dính từ mép rừng, một hàng chứa hàng triệu ống nano bị bật rễ và liên kết chặt chẽ với hàng tiếp theo. Cứ như thế, một sợi nano carbon được tạo ra. Một rừng ống nano dài 1cm có thể tạo ra 3m dây nanocarbon.

Ống nano đang thay thế than chì trong một số thiết bị thương mại, chẳng hạn như pin. Tuy nhiên, kỹ thuật mới nói trên có thể giúp thương mại hoá nhiều sản phẩm hơn nữa làm từ ống nano. Nhóm nghiên cứu đã chứng minh sự hữu dụng của các tấm nanocarbon trong nhiều ứng dụng và đã xin cấp bằng sáng chế. Chẳng hạn họ đã kẹp một dải nanocarbon vào giữa hai tấm kính Plexi rồi dùng nhiệt của lò vi sóng để hàn các lớp lại với nhau. Do đó, một tấm dẫn điện, trong suốt hình thành và rất lý tưởng đối với cửa sổ ôtô chống đóng băng.

Ngoài ra, sợi nanocarbon còn được sử dụng để làm cơ nhân tạo, tích hợp vào quần áo để dẫn điện, làm khung để các tế bào phát triển....

( theo Tạp chí hoạt động khoa học )