Películas delgadas de nitruro de boro alineadas y sus cocompuestos con nanotubos de carbono de pared única mediante filtración lenta al vacío

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Materiales compuestos

Sus antecedentes:

• Los nanotubos de nitruro de boro (BNNT) poseen propiedades ópticas, mecánicas y químicas excepcionales.
• Los BNNT ofrecen potencial para aplicaciones avanzadas de película delgada debido a sus características únicas.
• El control de la alineación de los nanomateriales es crucial para optimizar su rendimiento en los compuestos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para crear películas delgadas de BNNT fuertemente alineadas biaxialmente.
• Investigar la formación y las propiedades de las películas cocompuestas BNNT/SWCNT (nanotubos de carbono de pared única).
• Explorar el potencial de estas películas alineadas en nuevas aplicaciones de nanocompuestos.

Principales métodos:

• Se empleó la filtración automática lenta al vacío (SVF) para la fabricación de películas BNNT alineadas.
• Las técnicas de purificación se optimizaron para mejorar la longitud y la homogeneidad del nanotubo para una mejor alineación.
• Las películas de cocompuesto se crearon mezclando BNNT con SWCNT durante el proceso SVF.

Principales resultados:

• Se fabricaron con éxito películas delgadas de BNNT fuertemente alineadas biaxialmente utilizando SVF.
• Las condiciones de optimización para las películas BNNT diferían de las de las SWCNT, pero la alineación y la uniformidad mejoraron significativamente.
• Las películas cocompuestas que contienen hasta un 25% de fracción de masa de SWCNT mantienen la integridad estructural, con SWCNT actuando como reporteros espectroscópicos para la alineación nemática.

Conclusiones:

• El SVF automatizado es un método eficaz para producir películas compuestas BNNT y BNNT/SWCNT altamente alineadas.
• Estas películas alineadas exhiben propiedades mecánicas, térmicas, ópticas y electrónicas adaptables.
• Las películas desarrolladas muestran una promesa significativa para aplicaciones en fotónica y otros nanocompuestos avanzados de película delgada.