Benang nanotube karbon, otot, dan lembaran transparan
Tabung nano karbon
Carbon nanotube (CNTs) memiliki kekuatan dan modulus yang tinggi, konduktivitas listrik dan termal yang tinggi, stabil pada suhu yang relatif tinggi dan rendah. Nanotube individu dapat 100 kali lebih kuat dari baja.
Untuk secara efektif mengeksploitasi sifat luar biasa dari nanotube individu dalam berbagai aplikasi, benang CNT murni terus menerus dan benang komposit konten CNT tinggi perlu dibuat.
Serat PAN yang diperkuat MWCNTs dan benang bambu kontinu CNT/selulosa dapat digunakan untuk memproduksi produk multifungsi yang diisi CNT dengan pemintalan elektro. Proses ini dapat memberikan perbaikan yang signifikan dari sifat mekanik, termal dan listrik benang dengan memasukkan CNT ke dalam serat nano. Serat SWCNT juga dapat dibuat dari larutan kristal cair untuk mendapatkan serat CNT rapi yang kontinu.
Membuat benang CNT
Benang serat CNT kontinu menggunakan banyak benang dengan kemurnian tinggi karbon nanotube berdinding ganda dapat dibuat dalam reaktor aliran gas CVD horizontal dengan densifikasi uap air melalui proses pemintalan. Uap air digunakan untuk mendapatkan penyusutan homogen dari rakitan mirip kaus kaki CNT dengan benang padat dengan ketebalan 1-3 mm dan struktur berpori tinggi (99%) dengan sifat mekanis yang kuat dan konduktif elektrik. Benang CNT dapat memiliki lilitan kontinu yang terkontrol dengan baik. Benang dapat diinfiltrasi dengan polimer untuk membentuk komposit dan dicampur dengan benang lain untuk membentuk campuran yang akan digunakan untuk berbagai aplikasi struktural dan fungsional berbasis CNT.
Otot buatan yang terbuat dari CNT
Tabung nano karbon dapat digunakan untuk membangun otot buatan karena CNT dapat dibuat menjadi benang yang mulus, silinder berongga yang terbuat dari lapisan grafit.
Para peneliti mengklaim bahwa otot buatan yang dikembangkan oleh mereka dapat memberikan kontraksi yang besar dan sangat cepat untuk mengangkat beban yang 200 kali lebih berat daripada yang mungkin untuk otot alami dengan ukuran yang sama. Namun saat ini otot buatan tidak cocok untuk langsung menggantikan otot pada tubuh manusia.
Membuat otot CNT
Otot buatan dibuat dengan menginfiltrasi lilin parafin yang mengubah volume menjadi benang yang terbuat dari nanotube karbon. Memanaskan benang yang diisi lilin, baik secara elektrik atau menggunakan kilatan cahaya, menyebabkan lilin mengembang, volume benang bertambah, dan panjang benang menyusut.
Peningkatan volume benang dan pengurangan panjang terjadi karena dari struktur heliks yang dihasilkan dengan memutar benang.
Aplikasi otot
Otot-otot benang ini sederhana dan memiliki kinerja tinggi dan kontraksi atau aktuasi otot bisa sangat cepat, terjadi dalam 25-perseribu detik untuk aktuasi dan pembalikan. Mereka dapat digunakan untuk berbagai aplikasi dalam robot, kateter untuk operasi invasif minimal, motor mikro, dan mixer untuk sirkuit fluida mikro, sistem optik yang dapat disetel, katup mikro, pengatur posisi, dan bahkan mainan.
Carbon Nanotube Sheets
Ada kesulitan dalam merakit triliunan nanotube menjadi objek berukuran makro tanpa menggunakan pengikat. Aspek ini telah menghambat pertumbuhan aplikasi praktis.
Dengan memutar tabung nano karbon secara bersamaan dalam susunan tabung nano berorientasi vertikal (hutan), lembaran transparan yang lebar dan panjang dapat dibentuk. Lembaran nanotube mandiri ini awalnya dibentuk sebagai gel aero konduksi elektronik yang sangat anisotropik yang dapat dipadatkan menjadi lembaran tipis yang kuat. Lembaran nanotube ini telah digunakan untuk ikatan gelombang mikro plastik dan untuk membuat elektroda transparan yang sangat elastomer; sumber planar radiasi pita lebar terpolarisasi; melakukan aplikasi; dan dioda pemancar cahaya organik yang fleksibel.
