Odla dina egna nanorör

En illustration av tvättmedel, salt, bakpulver och nanorör Katie Benn

Bakpulver, bordssalt och tvättmedel är förvånansvärt effektiva ingredienser för att koka upp kolnanorör. Ett team av MIT-forskare fann att sådana natriumhaltiga hushållsingredienser kan katalysera tillväxten av kolnanorör, eller CNT, vid mycket lägre temperaturer än vad traditionella katalysatorer kräver, även om en hemugn inte skulle vara tillräckligt varm för att få den att fungera. Upptäckten kan göra det möjligt för CNTs att växa på en mängd material som skulle smälta vid högre temperaturer, såsom polymerer och andra ämnen, vilket erbjuder ett sätt att göra dessa material starkare.

Under ett elektronmikroskop liknar kolnanorör ihåliga cylindrar av kycklingnät. Varje rör är tillverkat av ett hoprullat gitter av hexagonalt arrangerade kolatomer. Bindningen mellan kolatomer är utomordentligt stark, och när de mönstras till ett platt gitter (som i grafen) eller ett rörformat gitter (som i en CNT), kan sådana strukturer ha exceptionell styvhet och styrka.

Forskare odlar vanligtvis CNT genom kemisk ångavsättning, där ett material som en kiselskiva beläggs i en katalysator - vanligtvis en järnbaserad förening - och placeras i en ugn, genom vilken kolhaltiga gaser strömmar. Vid temperaturer nära 800 °C börjar järnet dra ut kolatomer ur gasen och bildar vertikala nanorör.

MIT-forskarna experimenterade med sätt att odla CNT när de märkte att en batch gav resultat som skilde sig från vad de förväntade sig. Rören såg lite roliga ut, säger aero-astroprofessor Brian Wardle. Det visar sig att en liten mängd natrium, som vi misstänkte var inaktivt, faktiskt orsakade all tillväxt.

De testade en rad natrium-innehållande föreningar, inklusive bakpulver, bordssalt och tvättmedelspellets-ingredienser som de kunde ha köpt på LaVerde's, närbutiken i studentcentret. Så småningom uppgraderade de till renade versioner av dessa föreningar.

Medan järnkatalysatorer bildar kolnanorör vid cirka 800 °C, fann de att natriumkatalysatorer gjorde det vid cirka 480 °C. Och efter cirka 15 till 30 minuter i ugnen förångades natriumet helt enkelt och lämnade ihåliga kolnanorör efter sig.

Vi räknar med att med natrium är det möjligt att få högkvalitativa rör i framtiden, säger aero-astrostudent Richard Li, studiens huvudförfattare. Även om du skulle använda vanlig Arm & Hammer bakpulver så borde det fungera.

Dölj