Monitoramento do ciclo de vida de uma única etapa feito de forma rápida e fácil com nanotubos de carbono de parede única

Uma equipe de pesquisa publicou um trabalho apresentando outra aplicação prática e escalável de nanotubos de carbono de parede simples.

O estudo aparece no Carbono revista. A equipe inclui pesquisadores da Skoltech (Laboratório de Nanomateriais e Materiais Skoltech da Skoltech Photonics), juntamente com parceiros da Universidade de Jiangsu e da Universidade Estadual da Bielorrússia.

“O trabalho se alinha com a estratégia do nosso laboratório de escalar nanomateriais para aplicações industriais. Com nanotubos de carbono de parede única usados ​​como sensores, somos capazes de ajudar a detectar e manipular variáveis ​​de produção de polímeros conforme necessário, bem como entender como o material está se comportando quando aplicado na prática”, diz o professor Albert Nasibulin, chefe do Laboratório de Nanomateriais da Skoltech Photonics.

“Aqui, em um dos laboratórios de nanotubos de carbono mais influentes da Rússia e o único na Skoltech trabalhando na síntese e aplicação de nanotubos de carbono, nossa motivação para levar essas tecnologias ao mercado é muito forte.”

O estudo apresenta um conceito simples, mas difícil de alcançar: usar uma única técnica de monitoramento de sensor, que permite a detecção da propriedade de um polímero durante todo o seu ciclo de vida, da fabricação à aplicação.

Embora o conceito seja simples, integrar tais sensores passivos é difícil sem causar a degradação das propriedades dos materiais hospedeiros, ou sem sacrificar a sensibilidade para vários estágios do ciclo de vida. Aqui, os autores conseguiram contornar ambos, enquanto identificavam mecanismos únicos de ação que fundamentam o desempenho do sensor.

“Conseguimos realmente mostrar a flexibilidade dos nossos nanotubos de carbono de parede única neste trabalho. Podemos integrá-los durante a fabricação de grandes peças de polímero, e eles também não causam perda nas propriedades do material”, diz Hassaan Ahmad Butt, um coautor e cientista pesquisador do Laboratório de Nanomateriais da Skoltech Photonics.

“Identificamos parâmetros otimizados para sua operação e, ao mudar algo tão simples quanto a espessura, podemos ajustar sua sensibilidade e aplicações. Eles podem ser aplicados sobre ou dentro de polímeros, o que significa que perfis já produzidos podem ser monitorados simplesmente colocando os sensores na superfície do material.”

O estudo foi realizado em parceria com cientistas da China e Belarus. “Este trabalho conjunto foi trazido à vida como parte da cooperação de longo prazo e muito produtiva com nossos parceiros internacionais. Esperamos continuar a cooperação e desenvolver laços bilaterais, o que nos permitirá alcançar um efeito sinérgico em nosso campo de pesquisa”, disse Dmitry Krasnikov, um coautor do estudo, professor assistente na Skoltech Photonics.

O Laboratório de Nanomateriais está atualmente envolvido em uma ampla gama de projetos para os nanomateriais que eles produzem. Revestimentos e polímeros multifuncionais, nanocompósitos mecanicamente aprimorados e sensores ultrassensíveis são apenas algumas das áreas em que a equipe de pesquisa se uniu à indústria para impulsionar suas soluções de materiais inovadores.