Јаглеродните нанотуби со децении се сметаат за еден од најперспективните наноматеријали, но нивната практична примена во електрични проводници досега беше ограничена. Ново истражување објавено во списанието Science покажува дека со соодветна хемиска обработка влакната од јаглеродни нанотуби можат значително да се доближат до спроводливоста на бакарот, а во одредени мерки и да го надминат металот.
Нанотубите се цилиндрични структури од јаглерод со димензии на наноскала. Поединечно, тие овозможуваат движење на електрони со многу мал отпор. Проблемот се појавува кога милиони нанотуби треба да се соберат во влакна или кабли корисни за реални системи, како електрични водови и инсталации. Во такви снопови, преносот на полнеж меѓу соседните нанотуби е помалку ефикасен, што ја намалува вкупната спроводливост.
Истражувачки тим од Шпанија го решавал овој проблем со процес наречен интеркалација, односно внесување јони или молекули во празнините на материјалот. Во овој случај, влакна од двослојни јаглеродни нанотуби биле изложени 24 часа на пареа со алуминиум трихлорид. Како резултат се формирале тетрахлороалуминиатни јони, кои навлегле во природните канали меѓу нанотубите и создале уредена структура во влакната.
Таквата обработка ја подобрила електричната спроводливост без значително да ја наруши механичката цврстина. Според авторите, добиените влакна се околу петпати поцврсти и речиси двојно полесни од класични надземни кабли, при што во суви услови остануваат стабилни. Измерената специфична спроводливост достигнала 17.345 сименс-метар квадратен по килограм, вредност што е повисока од онаа кај металите кога се зема предвид масата.
Ова е важно затоа што во многу енергетски и транспортни системи тежината е речиси исто толку значајна како и електричната спроводливост. Полесни, а силни проводници би можеле да бидат корисни за далекуводи, електрични возила, авиони и други технологии каде секој килограм има цена.
Сепак, материјалот не е подготвен веднаш да го замени бакарот. Главната слабост е чувствителноста на влага: кога влакната се изложени на влажна средина, јоните реагираат со вода и спроводливоста постепено опаѓа. Истражувачите покажале дека едноставна пластична обвивка може да го намали овој проблем, но за широка примена ќе бидат потребни подобра долгорочна стабилност и производство во поголем обем.
Резултатите не значат крај за бакарот, кој и натаму е евтин, достапен и добро разбран материјал. Но тие покажуваат дека јаглеродните нанотуби, по години големи очекувања и технички пречки, повторно стануваат сериозен кандидат за идните лесни електрични проводници.
