Nuevos nanotubos de carbono parecen hilo textil pero conducen electricidad y calor como metal

Combinación de fuerza, conductividad y flexibilidad sin paralelo.

Los nanotubos están altamente empaquetados en las nuevas fibras producidas por Universidad Rice y Teijin Aramid. Esta sección transversal de una fibra de prueba, tomado de un microscopio de electrones, muestra muy pocos vacíos. (Crédito: Universidad Rice)

Científicos de Universidad Rice, la firma holandesa Teijin Aramid, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, y el Instituto Technion de Israel, han dado a conocer una nueva fibra de nanotubos de carbono (CNT) que parece y actúa como un hilo textil pero conduce electricidad y calor como lo hace un cable metálico.

En el número de esta semana de Science, los investigadores describen un proceso escalable industrialmente para fabricar fibras que son mejores que los materiales de alto rendimiento disponibles en la actualidad.

“Por fin tenemos una fibra de nanotubos que tiene propiedades que no existen en ningún otro material”, dijo Matteo Pasquali, líder del proyecto y profesor de Universidad Rice. “Parece algodón hilos de algodón negro pero se comporta tanto como cables de metal y fibras fuertes de carbono”.

“Las nuevas fibras CNT tienen una conductividad termal tan buena como la de fibras de grafito pero con 10 veces mejor conductividad eléctrica”, dijo Marcin Otto, gerente de negocios de Teijin Aramid. “Las fibras de carbono son también muy frágiles, mientras que las nuevas CNT son tan flexibles como un hilo textil. Esperamos que está combinación de propiedades nos lleve a nuevos productos con capacidades únicas para el aeroespacio, la industria automotor y los mercados de medicina y ropa inteligente”.

Las fibras reportadas en Science tienen cerca de 10 veces la fuerza de tensión y conductividad eléctrica y termal de las mejores fibras CNT reportadas previamente, dijo Pasquali.

La conductividad eléctrica especifica de las nuevas fibras es tan buena como el de cables de cobre, oro y aluminio, pero el nuevo material tiene ventajas sobre los cables de metal. Por ejemplo, en aplicaciones de bajo poder y datos, donde se requiere alta tensión y alta conductividad eléctrica, dijo Pasquali.

“Los cables de metal se quebrarían sin son utilizados en rodillos y otro tipo de equipo de fabricación”, dijo. “En muchos casos, se utilizan cables metálicos mucho más gruesos que los requeridos para sus necesidades eléctricas porque no es factible fabricar cables más delgados. Cables de datos son particularmente un buen ejemplo de esto”.

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