Skriv ut

Grafen ger kolnanorör i tre dimensioner

En forskargrupp vid Chalmers har med hjälp av grafen tagit fram tredimensionella och oordnade strukturer av kolnanorör. Materialet kan bland annat användas i olika typer av gränsskikt, i värmeväxlare och för nanodosering.
Resultaten kommer från professor Johan Lius forskargrupp på Chalmers och presenteras i senaste numret av Advanced Materials (länk). Tillsammans med externa samarbetspartners har forskarna använt PVB (polyvinyl butyral) som är en slags plast. Genom en elektrisk laddning kan forskarna spinna tunna fibrer av PVB i en lösning av nickelnitrat.

Dessa fibrer bygger en grundstomme av ett nätverk. Genom ett uppvärmningssteg försvinner PVB och nickelnitraten omvandlas till nickeloxid. Den cylindriska nickelytan som skapats från fibrerna agerar sedan som katalysator för kolatomerna som formar grafen.

Det tvådimensionella grafenmaterialet formar sedan kolnanorören, som i sin tur bygger upp den tredimensionella kolstrukturen i ett nätverk där kolnanorören är i direkt kontakt med varandra.

 
Large hollow 3D carbon nanotube networks originated from Graphene growth process, Ref: Y. Fu and J. Liu  al, Advanced Material. 2012,DOI: 10.1002/adma.201104408
Sent i höstas visade Chalmersforskarna hur två kretsar som staplats på varandra kan kopplas ihop elektriskt med viahål där kopparn ersatts med kolnanorör (länk).

Skillnaden är att dessa kolnanör är riktade strukturer, lämpade för elektrisk och mekanisk funktion i vertikalled. Denna gång är det också ett 3D-nätverk, fast i oordnade tillstånd och dessutom kovalentbundna vilket ger möjligheten till en förbättring av de termiska och mekaniska egenskaperna.