محققان مرکز تحقیقاتی مواد کربنی پیشرفته، از مؤسسه ملی علوم و فناوری صنعتی پیشرفته (AIST) در ژاپن، موفق به تولید نانولولههای کربنی بسیار فشرده و همراستایی شدهاند که خواص فیزیکی و شیمیایی عالی نانولولههای کربنی تکجداره منفرد را حفظ میکنند.
نانولولههای کربنی بسیار فشرده و شکلپذیر
محققان مرکز تحقیقاتی مواد کربنی پیشرفته، از مؤسسه ملی علوم و فناوری صنعتی
پیشرفته (AIST) در ژاپن، موفق به تولید نانولولههای کربنی بسیار فشرده و همراستایی
شدهاند که خواص فیزیکی و شیمیایی عالی نانولولههای کربنی تکجداره منفرد را حفظ
میکنند.
نانولولههای کربنی تکجداره منفرد دارای خواص فیزیکی و شیمیایی عالی هستند؛
اما در بیشتر حالتها، این خواص در مواد تودهای که شامل تعداد زیادی از
نانولولههای کربنی تکجداره است، از بین میروند. دلیل آن نیز این است که
نانولولهها هنگام ساخت به شکل مواد تودهای، در طول فرایندهایی از قبیل
پراکندگی، تصفیه و فشردهسازی، صدمه میبینند.
ماده جامد نانولوله کربنی که این محققان توسعه دادهاند، شامل نانولولههای
کربنی تکجداره خیلی طولانی، خیلی خالص و همراستایی است که مشابه خوشههای
برنج ترکیب شدهاند، و خواص مطلوب نانولولههای کربنی تکجداره مانند هدایت
الکتریکی، سطح ویژه، و انعطاف پذیری را حفظ کردهاند.
این مواد میتوانند متناسب با کاربردشان در شکلهای متنوعی طراحی شوند.
آنها برای کاربردهای متنوعی از قبیل گرمکنها، یا کاربردهایی که به مواد
ذخیره انرژی انعطافپذیر و فشرده نیاز دارند، مناسب هستند.
در عمل، خازنهایی که ازاین نانولولههای کربنی تکجداره بسیار فشرده بهعنوان
الکترود استفاده میکنند، نسبت به خازنهای مرسوم که از کربن فعال بهعنوان
الکترود استفاده میکنند، دارای چگالی توان و چگالی انرژی بالاتری هستند.
نتایج این تحقیق تایید میکند که از نانولولههای کربنی به عنوان فناوری
کلیدی در توسعه خازنهای تولیدی آینده استفاده میشود.
این تحقیق در جهت برنامه فناورینانو، با عنوان «پروژهای برای تولید
محصولات مبتنی بر نانوکربن (۲۰۰۵-۲۰۰۲)»، و برنامه فناورینانو با عنوان «پروژه
توسعه خازن مبتنی بر نانولولههای کربنی(۲۰۰۶-۲۰۰۱)»، انجام شدهاست. این
دو برنامه از سوی سازمان توسعه فناوری صنعتی و انرژی نو (NEDO)، حمایت مالی
میشود.
این محققان نتایج کار خود را تحت عنوان «نانولولههای کربنی بسیار فشرده و
قابل مهندسی از نظر شکل، و کاربرد آنها بهعنوان الکترودهای ابرخازن» در
مجله Nature Materials منتشر کردهاند.