Materiali “leggeri come una piuma e resistenti come l’acciaio” ottenuti da scienziati

Nanocristalli cellulari sulle fibre di carbonio (credito: Amir Asadi)

Materiali “leggeri come una piuma e resistenti come l’acciaio” sono stati ottenuti da un team di ricercatori della Texas A&M University che sono partiti da un prodotto vegetale, del tutto naturale, come i nanocristalli di cellulosa. Con questi ultimi hanno rivestito i nanotubi di carbonio in maniera uniforme ed hanno ottenuto fibre di carbonio molto più resistenti.
Questo metodo per produrre fibre di carbonio più resistente risulterebbe inoltre molto più veloce di altri ideati da altri team di scienziati, secondo i ricercatori che hanno realizzato uno studio per descrivere il metodo pubblicato su Applied Nano Materials.

I materiali compositi sono materiali fatti a strato. Tra di essi ci sono quelli fatti con fibre di carbonio oppure con kevlar. Proprio perché fatti a strati, di solito questi materiali sono molto deboli e per aumentare la loro resistenza, o per ottenere altre utili caratteristiche come la conduttività elettrica o quella termica, si aggiungono i nanotubi di carbonio.
Tuttavia i processi per aggiungere i nanotubi di carbonio per migliorare i materiali compositi risulta infatti oggi abbastanza difficoltoso.
Si tratta infatti di processi chimici che finiscono per collocare gli stessi nanotubi di carbonio in maniera non uniforme. Ciò limita il livello di resistenza, e di altre qualità e caratteristiche utili, dei materiali risultanti.

“Il problema con le nanoparticelle è simile a quello che accade quando si aggiunge polvere di caffè grossolana al latte: la polvere si agglomera o si attacca l’una all’altra”, spiega Amir Asadi, professore del Dipartimento di tecnologia ingegneristica. “Per sfruttare appieno i nanotubi di carbonio, devono essere prima separati gli uni dagli altri e poi in qualche modo progettati per andare in una posizione particolare all’interno del composito in fibra di carbonio”.

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