Les nanotubes de carbone (CNT) sont précieux pour une grande variété d'applications. Fait de feuilles de graphène roulées dans des tubes 10, 000 fois plus petit qu'un cheveu humain, Les NTC ont un rapport résistance/masse exceptionnel et d'excellentes propriétés thermiques et électriques. Ces caractéristiques les rendent idéales pour une gamme d'applications, y compris les supercondensateurs, interconnexions, adhésifs, piégeage des particules et couleur structurelle.

De nouvelles recherches révèlent encore plus de potentiel pour les NTC :en tant que revêtement, ils peuvent à la fois repousser et retenir l'eau en place, une propriété utile pour des applications comme l'impression, spectroscopie, le transport de l'eau, ou des surfaces de récolte. Quand de l'eau tombe sur une forêt de CNT, les NTC repoussent l'eau, et il forme une sphère. Cependant, lorsqu'il est retourné, la goutte ne tombe pas au sol mais s'accroche plutôt à la surface.

"Contrairement aux surfaces superhydrophobes où les gouttelettes roulent facilement lorsqu'elles sont inclinées, Les forêts de NTC sont parahydrophobes, où la gouttelette est à la fois repoussée et attirée vers la surface du NTC, " explique Ziyu Zhou, auteur principal de l'article et étudiant diplômé du LAMP Lab. "C'est une relation amour-haine."

La clé de ce comportement de mouillage est l'utilisation de forêts de NTC qui sont densément, emballé verticalement sur la surface et la surface CNT intrinsèquement hydrophile. Les forêts mesurent environ 100 microns de hauteur et sont si denses qu'il y en a plus de 100 milliards (10 ¹¹ ) NTC en 1 cm ² Région. Une certaine quantité d'eau coule sous les nanotubes de carbone et s'accroche au matériau hydrophile, tandis que le reste est repoussé dans une sphère.

Cette recherche représente la première observation de parahydrophobie des forêts de NTC, où la gouttelette peut rouler le long de la surface mais ne tombe pas lorsqu'elle est retournée. D'autres surfaces dans la nature telles que le duvet de pêche ou les pétales de rose présentent également ce comportement de mouillage, qui peut être utilisé pour le transport de liquide, conception de revêtement de tissus, la sélectivité des membranes et même la robotique d'escalade murale.

Ce comportement de mouillage pourrait également être utilisé comme un moyen de construire des NTC dans divers arrangements.

"Des recherches antérieures ont montré que les forêts de CNT étaient instables sous l'application d'eau, mais nous montrons que les gouttelettes d'eau sont, En réalité, stable sur ces forêts denses de CNT, " explique Paul Leu, Doctorat., professeur agrégé de génie industriel à la Swanson School of Engineering de l'Université de Pittsburgh et auteur de l'article. "Ce comportement de mouillage peut être utilisé pour assembler des NTC en réseaux verticaux denses, rayures superficielles, et d'autres formes uniques qui pourraient être utilisées pour les supercondensateurs, interconnexions, et d'autres applications."