Pour la première fois, Les scientifiques et collaborateurs du Lawrence Livermore National Laboratory ont filmé la façon dont de grandes populations de nanotubes de carbone se développent et s'alignent.

Comprendre la nucléation des nanotubes de carbone (CNT), croître et s'auto-organiser pour former des matériaux à grande échelle est essentiel pour la conception orientée application des supercondensateurs de nouvelle génération, interconnexions électroniques, membranes de séparation et fils et tissus avancés.

Une nouvelle recherche du scientifique du LLNL Eric Meshot et de ses collègues du Brookhaven National Laboratory (BNL) et du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a démontré la visualisation directe de la nucléation collective et de l'auto-organisation de films de nanotubes de carbone alignés à l'intérieur d'un microscope électronique à transmission environnemental (ETEM) .

Dans une paire d'études rapportées dans des numéros récents de Chimie des Matériaux et ACS Nano , les chercheurs ont utilisé une caméra kilohertz de pointe dans un ETEM de correction d'aberration au BNL pour capturer les processus intrinsèquement rapides qui régissent la croissance de ces nanostructures passionnantes.

Parmi les autres phénomènes découverts, les chercheurs sont les premiers à fournir une preuve directe de la façon dont la compétition mécanique entre les nanotubes de carbone voisins peut simultanément favoriser l'auto-alignement tout en frustrant et en limitant la croissance.

"Cette connaissance peut ouvrir de nouvelles voies pour atténuer l'auto-extinction et promouvoir la croissance de matériaux de nanotubes de carbone ultra-denses et alignés, qui impacterait directement plusieurs espaces applicatifs, dont certains sont poursuivis ici au Laboratoire, " dit Meshot.

Meshot a dirigé le développement de la synthèse CNT au LLNL pour plusieurs projets, y compris ceux soutenus par le programme de recherche et développement dirigés en laboratoire (LDRD) et la Defense Threat Reduction Agency (DTRA) qui utilisent les NTC comme nanocanaux fluidiques pour des applications allant de la détection de molécules uniques aux membranes macroscopiques pour les vêtements respirants et protecteurs.