إن تطوير أساليب تجميع المواد النانوية في مواد سقالة مجهرية أمر بالغ الأهمية للتطور الحالي لتكنولوجيا النانو. ومع ذلك، على الرغم من أن ألياف الأنابيب النانوية الكربونية تتمتع بأداء متفوق،
ومع ذلك، فإن تعقيد طرق التحضير يعوق إلى حد كبير الاستخدام الواسع النطاق للمواد الجديدة.
في الآونة الأخيرة، تعاون هيون سو جونج وسونغ مين كيم من الأكاديمية الكورية للعلوم والتكنولوجيا، بالإضافة إلى تشونج راي بارك من جامعة سيول الوطنية، لإثبات جدوى طريقة غزل الألياف الفعالة والمستمرة لإنتاج ألياف أنابيب الكربون النانوية عالية الأداء (CNTFs). وقد نُشرت نتائج البحث في المجلة الأكاديمية الشاملة المشهورة عالميًا Nature Communications تحت عنوان "طريقة الغزل المباشر والتعريف لألياف أنابيب الكربون النانوية عالية الأداء".
في هذا العمل، اقترح الباحثون طريقة غزل مُحسَّنة تجمع بين مزايا الغزل الرطب وطرق الغزل المباشر لإنتاج CNTFs عالية المحاذاة والكثافة بسرعة وبشكل مستمر. عندما يتم غمر CNTF المغزل مباشرة في حمض الكلوروسلفونيك (CSA)، يتخلل CSA أنابيب الكربون النانوية ويحولها إلى بروتونات، مما يتسبب في تمدد CNTF. في هذه الحالة، يمكن لتمديد CNTF بشكل مناسب إعادة ترتيب ولف أنابيب الكربون النانوية لتحسين محاذاتها المحورية. بعد ذلك، عندما يتم غمر CNTF في حمام التخثر، يتم بثق CSA من CNTFs المرتبة جيدًا من خلال فصل الطور المدفوع بضعف الذوبان لتشكيل CNTF عالي التعبئة مع بنية مرتبة جيدًا. من تصنيع أنابيب الكربون النانوية إلى تحضير أنابيب الكربون النانوية عالية الكثافة والمرتبة بدقة، يكون وقت المعالجة أقل من دقيقة واحدة. من خلال تحسين ظروف الغزل المباشر، نجح الباحثون في تحضير أنابيب الكربون النانوية عالية التوجه والكثافة. تمتلك أنابيب الكربون النانوية المُجهزة حديثًا قوة شد تبلغ 4.44 نيوتن/تكس وتوصيلية نوعية تبلغ 2270S □ م2/كجم.
يوضح هذا العمل بوضوح أن تحسين عملية التكثيف بدرجة مناسبة من البروتونات (DOP) وتحسين ظروف الغزل لـ CNTFs الأولية أمر بالغ الأهمية لتحقيق كفاءة تكثيف عالية وتحسين أداء الأنابيب النانوية الكربونية. تتمتع CNTFs المحضرة بهذه الطريقة بمزايا مثل الوزن الخفيف ومقاومة الشد والصلابة العالية والتوصيل الجيد والمرونة العالية، مما يجعلها مناسبة للعديد من التطبيقات ذات القيمة المضافة العالية.
Cowint هو أكبر مصنع لأفلام DTF في الصين