(Bilde: D. Tsentalovich/Rice University)

Rekordlang tråd av karbonnanorør fremstilt

Gjennombrudd for supersterkt, lett og ledende fiber.

Karbonnanorør, eller CNT-er, er navnet på et ekstremt lett og sterkt stoff, som leder både strøm og varme minst like godt som noe metall. Disse egenskapene har gjort at CNT-er hyppig nevnes som en mulig løsning på alle slags problemer, men siden de ble oppdaget i 1991 har de vært noe av en hellig gral for ingeniører.

Til nå har det nemlig vist seg problematisk å produsere dem i noen særlige lengder – og i alle fall på en industriell skala. Nylig ble dog for første gang en flere hundre meter lang tråd av samme type karbonnanorør produsert, og dét med teknikk som kan egne seg for masseproduksjon.

Denne lampen både holdes oppe og får strøm fra CNT-tråder.
Denne lampen både holdes oppe og får strøm fra CNT-tråder.Foto: Jeff Fitlow/Rice University

Ny teknologi

Selv om det i flere år har eksistert fabrikker som med forskjellig teknikk har fremstilt de små rørene, har produksjonsmetodene vært så kostbare at praktiske bruksområder har forblitt ytterst begrenset. Som regel har sluttproduktet også blitt en sammenklumping av forskjellige typer nanorør, der hver type har forskjellige egenskaper.

Den nye fremstillingsmetoden unngår dette problemet. Forskere ved universitetet Rice i Houston, Texas, står bak, og prosessen de benyttet kalles våtspinning. Denne går ut på å løse opp klumper av karbonnanorør, for så å presse dem gjennom små hull for å danne fibre.

Matteo Pasquali er professor i kjemisk og biomolekylær teknikk og kjemi ved Rice. Han beskriver det nye fiberet som å likne en sort bomullstråd, men med både egenskapene til ledninger av metall og styrken til karbonfiber.

Mindre, lettere og sterkere

Rice-studenten  Dmitri Tsentalovich med den eksperimentelle spinnemaskinen.
Rice-studenten Dmitri Tsentalovich med den eksperimentelle spinnemaskinen.Foto: Jeff Fitlow/Rice University

Dette kan blant annet bety både mindre og mer effektive komponenter i all slags elektronikk. Tradisjonelt er nemlig datakabler og ledninger i finelektronikk mye tykkere enn de fra et elektroteknisk standpunkt trenger å være. CNT-tråden er derimot både sterk og bøyelig nok til å veve tekstiler av, uten å måtte stri med at hver «ledning» brekker.

For alle som ønsker seg en heis fra jorden og ut i verdensrommet kan dette komme som en skuffelse, men dette gjør at de kanskje mest nærliggende bruksområdene som nevnes i pressemeldingen fra Rice er datakabler og «smarte» klær.

Et annet spennende bruksområde kan finnes innenfor transistorer, ettersom karbonnanorør kan nemlig fungere som lysaktiverte halvledere. Med tanke på at en vanlig prosessor i dag består av transistorer som er 22 ganger større enn et slikt rør, er det lov å håpe at vi CNT-er kan bringe atter mer fenomenale økninger i kraften på kommende datamaskiner.

Kevlar-lignende produksjon

Det nye fiberet er utviklet i samarbeid med selskapet Teijin Aramid, USAs luftvåpen og forsvarsdepartement, samt det israelske Technion Institute i Haifa.

Bildet, tatt med elektronmikroskop, viser et tverrsnitt av et CNT-fiber – som består av flere millioner nanorør.
Bildet, tatt med elektronmikroskop, viser et tverrsnitt av et CNT-fiber – som består av flere millioner nanorør.Foto: D. Tsentalovich/Rice University

Teijin sitt tekniske og vitenskapelige bidrag var spesielt viktig for forskerne. Selskapet produserer nemlig et materiale som har mye til felles med kevlar – stoffet som brukes i skuddsikre vester – og prosessen de bruker til sine produkter har mye til felles med våtspinning-metoden Rice-forskerne har benyttet.

Dermed er det en liten mulighet for at maskineriet som trengs for å lage brukbare fibre av karbonnanorør, i stor skala, allerede eksisterer.

Hvorvidt eventuelle smart-klær vil bli skuddsikre i tillegg gjenstår å se, og det samme gjelder spørsmålet om hvordan man isolerer de vevde trådene.

Uansett vil det bli spennende å følge med på hvordan dette påvirker andre bruksområder som kan tjene på å få ta i bruk CNT-enes egenskaper, så som luftfart, romfart og bilindustrien – for ikke å snakke om mulige medisinske bruksområder.


Hva tenker du om karbonnanorør? Diskuter i kommentarfeltet nedenfor:

(Kilder: Extremetech, Rice University)

Norges beste mobilabonnement

Juni 2017

Kåret av Tek-redaksjonen

Jeg bruker lite data:

Ice Mobil 1 GB


Jeg bruker middels mye data:

Telio Go 5 GB


Jeg bruker mye data:

Komplett Maxiflex 12 GB


Jeg er superbruker:

Komplett Megaflex 30 GB


Finn billigste abonnement i vår mobilkalkulator

Forsiden akkurat nå

Til toppen