(Noticias de Nanowerk) Un ascensor espacial, una tecnología que conecta la superficie de la Tierra con una estación espacial, permitiría el transporte rentable de personas y materiales. Sin embargo, un material muy ligero pero resistente es esencial para hacer realidad esta tecnología.
El nanotubo de carbono es un material 100 veces más resistente pero cuatro veces más ligero que el acero, con una alta conductividad eléctrica similar al cobre y una conductividad térmica similar al diamante. Sin embargo, las fibras de nanotubos de carbono anteriores no eran ideales para un uso prolongado debido a la pequeña área de contacto con los nanotubos de carbono vecinos y la longitud limitada que poseían.
Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Bon-Cheol Ku del Instituto Jeonbuk de Materiales Compuestos Avanzados del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) en Corea del Sur anunció que ha desarrollado un material de fibra de nanotubos de carbono de ultra alta resistencia y módulo ultra alto a través de un proyecto de investigación conjunto con el equipo de investigación del profesor Seongwoo Ryu de la Universidad de Suwon en Corea del Sur y el Dr. Juan José Vilatela del Instituto IMDEA Materiales de España (avances científicos«Ultra alta resistencia, módulo y conductividad de las fibras de grafito por coalescencia macromolecular»).
Las fibras de carbono basadas en poliacrilonitrilo (PAN) existentes tienen alta resistencia y bajo módulo, mientras que las fibras de carbono basadas en brea tienen baja resistencia y alto módulo. Los estudios previos sobre la mejora simultánea de la resistencia a la tracción y el módulo de las fibras de carbono solo se han centrado en agregar una pequeña cantidad de nanotubos de carbono. Sin embargo, el equipo de investigación conjunto de KIST, la Universidad de Suwon e IMDEA produjo fibras hechas completamente de nanotubos de carbono sin utilizar los precursores tradicionales de fibra de carbono, polímero y brea.
El equipo fabricó fibras de nanotubos de carbono de alta densidad y altamente alineadas a través de un proceso de fabricación de hilado en húmedo listo para la producción en masa, y luego las recoció a altas temperaturas para transformar sus estructuras en varios tipos específicos, incluido el grafito. En consecuencia, aumentaron las áreas de contacto de los nanotubos de carbono.
Se espera que estas fibras de nanotubos de carbono producidas de esta manera tengan varias aplicaciones porque exhiben simultáneamente propiedades de resistencia ultra alta (6,57 GPa) y módulo ultra alto (629 GPa) que no podrían lograrse con fibras de carbono convencionales. Las fibras también mostraron una alta resistencia al nudo, lo que indica flexibilidad (Figura 2).
dr. Bon-Cheol Ku comentó: “La tecnología de fabricación de fibra de carbono K que utiliza materiales de nanotubos de carbono permitirá a Corea del Sur, un recién llegado a la fibra de carbono, liderar la industria. Esta importante tecnología servirá como motor de crecimiento futuro para la industria aeroespacial y de defensa necesaria para impulsar a Corea del Sur al reino de las superpotencias materiales”.
Continuó: “Hemos asegurado la tecnología original para producir fibras de carbono basadas en nanotubos de carbono de ultra alta resistencia y ultra alto módulo, pero para que sea posible la producción en masa de fibras de carbono de rendimiento ultra alto, la producción en masa de doble Los nanotubos de carbono con paredes, un material central, primero deben realizarse’, diciendo que se necesita apoyo a nivel nacional, así como el interés de la industria para seguir avanzando.
