Voor het eerst worden écht goede vezels gesponnen van koolstofnanobuisjes: soepel als textiel, geleidend als metaal. En de spintechniek komt uit Arnhem, zo valt deze week te lezen in Science.

De vezels zijn het resultaat van een samenwerking tussen de groep van Matteo Pasquali (Rice University, Houston, Texas) en het researchlab van Teijin Aramid. De ‘natte’ spintechniek, waarbij de buisjes vooraf worden opgelost in een sterk zuur, is dan ook rechtstreeks afgeleid van het productieproces van Twaron-aramidevezels.

Wat automatisch zou moeten inhouden dat je het nieuwe materiaal ook meteen op zeer grote schaal in productie kunt nemen. Een persbericht van Teijin doet vermoeden dat dat inderdaad de bedoeling is. Een select groepje potentiële klanten zou al in de gelegenheid zijn gesteld om het spul uit te proberen.

Het Science-artikel is nogal vaag over het exacte spinproces. Het vermeldt wel dat buisjes van hoge kwaliteit worden gebruikt, dat chloorsulfonzuur het oplosmiddel is en dat de spinkop en diameter van 65 tot 130 micrometer heeft. En heel belangrijk zou moeten zijn dat de buisjes gemiddeld 5 micrometer lang zijn, tienmaal zo veel als bij eerdere pogingen.

Na droging levert het vezels op met een treksterkte die eveneens een factor 10 boven alle eerder in de literatuur beschreven pogingen ligt. Na een behandeling met jodium is de elektrische geleiding, gecorrigeerd voor de soortelijke massa, vergelijkbaar met die van metalen. Maar warmtegeleiding en treksterkte komen dan een ordegrootte hoger uit.

Er wordt wel bij aangetekend dat het theoretisch nog vele malen beter moet kunnen, gezien de fysische eigenschappen van afzonderlijke nanobuisjes. Gedroomd wordt van een gemiddelde buisjeslengte van 50 micrometer, en een productieproces dat nog minder verontreinigingen oplevert.

Wat toepassingen betreft lijkt Teijin voorlopig vooral op de combinatie van geleidbaarheid en hoge sterkte bij een laag gewicht te mikken. Genoemd worden hoogspanningskabels en lichtgewicht elektronica voor bijvoorbeeld (dure) auto’s en vliegtuigen. Vanwege de hgoede warmtegeleiding zou je er ook de koeling van elektronica mee moeten kunnen doen, verwacht het bedrijf.

bron: Rice, Science, Teijin