Onderzoekers demonstreren baanbrekende recycleerbaarheid van koolstofnanobuisjes

Onderzoekers van het IMDEA Materials Institute hebben voor het eerst de recycleerbaarheid van hoogwaardige koolstofnanobuisjes (CNT) aangetoond, terwijl hun essentiële mechanische en elektrische eigenschappen behouden blijven.

Het artikel waarin het werk wordt geschetst, “Netwerkstructuur die hergebruik en vrijwel volledig behoud van eigendommen mogelijk maakt in CNT-platen die zijn gerecycled uit thermohardende composieten”, was gepubliceerd in het journaal Koolstof.

Het vertegenwoordigt een aanzienlijke vooruitgang op het gebied van duurzame nanogestructureerde materialen en houdt de belofte in dat vezels, vellen en textiel van koolstofnanobuisjes een cruciale rol zullen spelen in de toekomstige transitie naar groene energie.

“Zelfs drie jaar geleden was er weinig interesse in het recyclen van op CNT gebaseerde materialen en dit onderzoek is de eerste poging in deze richting”, legt Dr. Anastasiia Mikhalchan, Senior Research Associate bij het IMDEA Materials Institute uit.

“Het toont aan dat hoogwaardige materialen gemaakt van koolstofnanobuisjes kunnen worden hergebruikt als structurele versterking of elektrische geleiders. Dit komt door het feit dat noch hun continuïteit, uitlijning en mechanische eigenschappen, noch hun geleidbaarheid worden beïnvloed door dit recyclingproces.”

“Deze zullen in staat zijn om wijdverspreide CO te verdringen₂-intensieve materialen, zoals conventionele koolstofvezels en sommige metalen zoals koper, waardoor onze toekomstige CO2-uitstoot afneemt₂ voetafdruk van de uitstoot.”

Het werk maakt gebruik van koolstofnanobuisjes die snel zijn gegroeid en direct zijn samengevoegd tot vrijstaande netwerkmaterialen door middel van chemische dampafzetting met drijvende katalysator (FCCVD) syntheseproces.

Deze CNT-vezels en -platen bezitten een hoge structurele taaiheid en flexibiliteit, evenals hoge mechanische, elektrische en thermische eigenschappen, waardoor ze kunnen worden gebruikt bij structurele versterking in composietlaminaten, evenals printbare spannings-/spanningssensoren, elektrische geleiders en flexibele batterijanodes enz.

Nu de wereldwijde productiecapaciteit van CNT jaarlijks toeneemt, is het recyclen van op CNT gebaseerde materialen een relevant onderwerp geworden. Het onderzoek uitgevoerd door IMDEA Materials zal naar verwachting de opschaling van de productie van hoogwaardige CNT-materialen katalyseren en de acceptatie ervan door de industrie versnellen.