Crean un aerogel de nanotubos de carbono ultraligero, muy absorbente y de propiedades mecánicas extraordinarias

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aerogeles de nanotubos de carbono triplenlace.com

Los científicos no cesan de producir nuevos materiales de propiedades sorprendentes. Shu-Hong Yu, del Laboratorio Nacional Hefei de Ciencias Físicas en Microescala de la Universidad de Ciencia y Tecnología China, ha obtenido un aerogel de nanotubos de carbono ultraligero (casi como el aire), muy poroso, flexible, resistente al fuego, superabsorbente y con propiedades mecánicas y electrónicas extraordinarias.

El material está formado por una red tridimensional de nanotubos de carbono obtenido a partir de celulosa bacteriana. Los científicos, mediante fermentación bacteriana, han conseguido obtener marañas de nanofibras de celulosa que liofilizaron y pirolizaron a 1300 °C en atmósfera de argón, provocando así la conversión de la celulosa en carbono grafítico en forma de aerogel de muy baja densidad y mecánicamente estable.

La propiedad que en principio más llama la atención de este material es su gran capacidad absorbente, debido a su alta superficie específica. El aerogel es hidrófobo, por lo que no absorbe agua, pero sí compuestos orgánicos, lo que hace pensar en una utilidad inmediata: limpiar aguas contaminadas por vertidos de petróleo u otros contaminantes industriales.

La imagen que encabeza este texto prueba la capacidad absorbente del material. Puede adsorber masas de disolventes orgánicos y aceites entre 100 y 300 veces su peso. Gracias a esta propiedad, puede, por ejemplo, extraer aceite mezclado con agua de forma muy eficiente y selectiva.

Además, se puede limpiar de las sustancias absorbidas simplemente por destilación o combustión, quedando el aerogel listo para un nuevo uso, ya que el calor apenas le afecta. Efectivamente, se ha comprobado que aunque sea puestos repetidas veces a una llama muy calorífica esto no altera su estructura tridimensional.

También es muy adsorbente, pudiendo utilizarse como soporte de catalizadores.

Sus propiedades eléctricas y electrónicas son también muy interesantes. Es muy conductor, por lo que se ha pensado en usarlo como electrodo para supercondensadores. Su conductividad disminuye casi linealmente con la compresión, propiedad que podría conferirle un uso como sensor de presión. Por lo demás, es muy flexible. Si se comprime hasta un 90% después vuelve después a su estado casi original.

También puede usarse como sensor de gases e incluso para fabricar músculos sintéticos.

El trabajo lo ha publicado Shu-Hong Yu bajo el título Flexible, and Fire-Resistant Carbon Nanofiber Aerogels from Bacterial Cellulose en la prestigiosa revista Angewandte Chemie International Edition (dx.doi.org/10.1002/anie.201209676).

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