تولید الیاف از نانولوله‌های کربنی یک ایده ناب است که اخیراً محققان دانشگاه رایس موفق به تحقق این رویا شدند. یک تیم تحقیقاتی به رهبری آنجل مارتی از این دانشگاه موفق به ساخت الیافی شبیه به اسپاگتی از نانولوله‌های کربنی شده است.
روشی ساده و ارزان برای تولید الیاف از نانولوله‌های کربنی
براساس اظهارات مارتی، پیش از این که نانولوله‌های کربنی به صورت الیافی درآیند، باید بتوانند به صورت متراکم فشرده شوند. اما نانولوله‌های کربنی گرایش زیادی به درهم‌تنیدن دارند به طوری که پیش از آنکه بتوان آنها را به صورت رشته‌هایی مستحکم به هم بافت، به صورت کلاف در خواهند آمد.
در تحقیقات اولیه این گروه، محققان از عملیات شیمیایی برای جدانگه‌داشتن نانولوله‌ها استفاده کردند تا هنگام بافتن، به صورت منفرد باقی بمانند. اما در ادامه روش جالبی برای این کار ارائه کردند. مارتی و همکارانش از اسیدکلروسولفونیک برای پروتون‌دار کردن سطح نانولوله‌ها استفاده کردند. با این کار سطح نانولوله‌ها بار مثبت گرفته و یکدیگر را دفع می‌کنند. این روش دقیقاً برعکس روش پیشین این گروه است.
این گروه نانولوله‌های کربنی دارای بار منفی را با پتاسیم و یک فلز ترکیب کرده و نمکی موسوم به پلی‌الکترولیت ساختند. سپس با استفاده از اتر تاجی با ساختار قفسی شکل، یون‌های پتاسیم را به دام انداختند. در صورت جدا نشدن یون‌های پتاسیم، اثر دافعه نانولوله‌ها از بین می‌روداما هنگامی که غلظت نانولوله‌ها در محلول مناسب باشد، این نانولوله‌ها می‌توانند یکدیگر را دفع کرده و به صورت منفرد باقی بمانند.
با استفاده از اسپری کردن از نوک سوزن می‌توان این نانولوله‌ها را متراکم کرد و الیاف مورد نظر را تولید نمود. نیروی واندروالس میان نانولوله‌ها به قدری است که قادر به نگهداری آنها کنار هم خواهد بود.
این گروه برای تولید الیاف، به افزایش غلظت نانولوله‌ها نیاز داشتند. در واقع باید غلظت بالاتر از مقدار حد مورد نظر آنها می‌بود که این کار مشکلاتی برایشان در پی داشت. آنها دریافتند که افزودن ۴۰ میلی‌گرم از نانولوله در هر میلی‌لیتر حلال می‌تواند ژل ضخیمی ایجاد کند. آنها این ژل را از میان سوراخ یک سوزن به بیرون اسپری کردند که این کار منجر به تولید الیاف میکرومقیاسی شد. قدرت و استحکام این الیاف بسیار نزدیک به الیافی بود که پیش از این توسط روش شیمیایی ساخته شده بود.
