Ucuz, Küçük Karbon Nanotüpler
Fotoğraf : Paslanmaz çelik bir yüzey üzerinde yetiştirilen küçük çaplı karbon nanotüpler.
Zehirli havayı temizleyen ve size para ödeyen duvara taktığınız bir kutu hayal edin.
Bu aslında Vanderbilt Üniversitesi araştırmacılarının, karbondioksitin şimdiye kadar satılan en değerli malzemeye dönüştürülmesine ilişkin planı keşfettikten sonra üretilen küçük çaplı karbon nanotüpler.
Karbon nanotüpler, çelikten daha güçlü ve bakırdan daha iletken olabilen süpermalzemelerdir. Pillerden lastiklere kadar her uygulamada bulunmamalarının nedeni, bu harika özelliklerin yalnızca son derece pahalı olan en küçük nanotüplerde ortaya çıkmasıdır. Vanderbilt ekibi, bu malzemeleri havadan emilen karbondioksitten yapabileceklerini gösterdiği gibi, bunun herhangi bir yöntemden çok daha ucuz bir şekilde nasıl yapılacağını da gösterdi.
Makine Mühendisliği Yardımcı Doçenti Cary Pint’in “siyah altın” olarak adlandırdığı bu materyaller, emisyonların olumsuz etkileri hakkındaki konuşmaları, gelecekteki teknolojide onları nasıl kullanabileceğimize doğru çevirebilir.
Pint, “Yaptığımız şeyle ilgili en heyecan verici şeylerden biri, karbondioksiti karbon ve oksijenin elementer bileşenlerine ayırmak ve birlikte dikilerek, nanometre hassasiyetiyle, karbon atomlarını yeni madde formlarıyla birleştirmek için elektrokimya kullanmaktır” dedi. “Bu, karbon nanotüpler ile gerçekten değerli ürünler üretebiliyor olabilmenin kapısını açar.
“Bunlar dünyayı kökten değiştirebilir.”
ACS Applied Materials and Interfaces’te yayınlanan yazıda Pint,disiplinlerarası malzeme bilimi doktora öğrencisi Anna Douglas ve ekibi, insan saçından 10,000 kat daha küçük olan nano partiküllerin, paslanmaz çelik yüzeylerdeki kaplamalardan nasıl üretilebileceğini anlatıyor. Anahtar nokta onları değerli olmaya yetecek kadar küçültmekti.
Douglas, “Piyasadaki en ucuz karbon nanotüpler kilogram başına 100-200 dolar civarındadır” dedi. “Araştırmalarımız, karbon nanotüpleri daha kaliteli bir şekilde bu malzemelerden daha düşük maliyetle ve havadan çekilen karbondioksit kullanarak sentezlemenin bir yolunu göstermektedir.”
Fakat küçük nanotüpler yapmak küçük bir görev değildir. Araştırma ekibi, Ostwald olgunlaştırması denen bir sürecin – karbon nanotüplerini büyüten nanopartiküllerin ebatlarının daha büyük çaplara doğru değiştiği – sonsuz derecede daha kullanışlı boyut üretmeye karşı asıl zorluk olduğunu gösterdi. Ekip bu sinir bozucu büyük nanopartikülleri en aza indirmek için elektrokimyasal parametreleri ayarlayarak bunun üstesinden gelebileceğini gösterdi.
Bu çekirdek teknoloji, Pint ve Douglas’ı, bu malzemelerden ürünler büyütmek ve ticarileştirmek için bu sürecin bilimi üzerine inşa etmeye odaklanmış bir şirket olan SkyNano LLC ile ortak olmaya götürdü.
Pint “Öğrendiklerimiz, bu süreç boyunca havadan yakaladığımız karbondioksitten, elmas ve tek duvarlı karbon nanotüpler gibi dünyamızdaki en değerli malzemelerin bazılarını artık oluşturacak kapıyı açan bilimdir.” dedi.
Fotoğraf : sciencedaily.com
