Fibre di nanotubi di nitruro di boro resistenti al calore

nanotubi di nitruro
Courtesy del Gruppo di ricerca Pasquali

I ricercatori della Rice University, negli USA, hanno sviluppato un processo per estrudere i cristalli liquidi dei nanotubi di nitruro di boro. Le fibre potrebbero essere utili per applicazioni aerospaziali ed elettroniche e come materiali ad alta efficienza energetica.

Un processo che semplifica la gestione dei nanotubi di alto valore per renderli più adatti ad applicazioni su larga scala, come l’industria aerospaziale ed elettronica e i materiali ad alta efficienza energetica. Lo hanno sviluppato i ricercatori della Rice University, negli Stati Uniti, che hanno pubblicato i risultati su Nature Communications.

I nanotubi di nitruro di boro, noti anche come BNNT, si assemblano in cristalli liquidi nelle giuste condizioni, principalmente concentrazioni superiori a 170 parti per milione in peso di acido clorosolfonico.

Il laboratorio ha proceduto a formare fibre e film dalle soluzioni cristalline liquide.

Nanotubi di nitruro, ottimi isolanti elettrici

“Le fibre BNNT sono interessanti per la produzione di una varietà di prodotti, con applicazioni che vanno dai dispositivi indossabili ai veicoli aerospaziali” spiega il ricercatore Angel Martí.

I nanotubi di nitruro di boro sono come i nanotubi di carbonio, ma nei loro reticoli esagonali hanno atomi di boro e azoto alternati invece del carbonio. Entrambi i tipi di nanotubi sono forti ma, a differenza dei nanotubi di carbonio elettricamente conduttivi, i BNNT sono buoni isolanti elettrici e sono termicamente e chimicamente stabili nell’aria fino a 900 gradi Celsius.

I cristalli liquidi sono il precursore ideale per le fibre, perché i nanotubi all’interno sono già allineati. L’allineamento del BNNT nei cristalli liquidi è stato identificato al microscopio dalla loro birifrangenza, un fenomeno per cui i cristalli dividono la luce, a forma di prisma, anche se sembrano chiari.

I film hanno anche dimostrato che l’elaborazione della soluzione BNNT può adottare metodi sviluppati per i nanotubi di carbonio. Tali film sottili trasparenti potrebbero essere utili nell’elettronica di prossima generazione.

“Le proprietà delle pellicole e delle fibre BNNT e della fibra miglioreranno di pari passo con la nostra comprensione della soluzione cristallina liquida” afferma Cedric Ginestra, autore principale dello studio.

Le pellicole BNNT sarebbero utili come filtri per la luce ultravioletta, rivestimenti antivegetativi e per la protezione dalla corrosione.