Un nuovo solvente per una stampa industriale 3D più sostenibile

Semplificare la lavorazione dei nanotubi di carbonio? Da oggi è possibile grazie a una combinazione unica di acidi che aiuta a separare i nanotubi in una soluzione e a trasformarli in film, fibre o altri materiali con eccellenti proprietà elettriche e meccaniche. Si tratta di un solvente, scoperto dai ricercatori della Rice University, che, essendo compatibile con i processi di produzione tradizionali, può essere impiegato in molteplici ambiti.

Lo studio, i risultati e i primi risvolti pratici

La separazione dei nanotubi – che i ricercatori chiamano dissoluzione – è un passaggio necessario prima che possano essere estrusi attraverso un ago o un altro dispositivo per trasformarli in fibre o fogli familiari.

Il solvente è a base di acidi metansolfonico (MSA), p-toluensolfonico (pToS) e oleum che, una volta combinati, risultano meno corrosivi di quelli attualmente impiegati per elaborare i nanotubi in soluzione.

L’enorme opportunità generata dall’utilizzo di idrocarburi come materiale grezzo spinge ad ampliare il più possibile la gamma di casi applicativi, in particolare, quelli per cui è possibile sostituire i metalli con un prodotto che può essere realizzato in modo sostenibile da una materia prima come gli idrocarburi, contribuendo a una riduzione delle emissioni nocive e a un notevole risparmio energetico.

Gli scienziati hanno utilizzato le soluzioni di cristalli liquidi stabili per ottenere oggetti con metodologie moderne e tradizionali, stampando in 3D aerogel di nanotubi di carbonio e modelli di serigrafia su una varietà di superfici, incluso il vetro. Questi risultati hanno permesso anche la produzione roll-to-roll di film trasparenti che possono essere utilizzati come elettrodi.

Il prossimo passo: mettere a punto il solvente per i diversi e possibili impieghi, determinando in che modo fattori come la chiralità e le dimensioni influiscano sull’elaborazione dei nanotubi.