Compresión de fritas
La compresión de frita es la técnica utilizada para fabricar buckypaper y buckydiscs a partir de una suspensión de nanotubos de carbono en un disolvente. Este es un método rápido y eficiente sobre la filtración de nanotubos de carbono por fundición de surfactante o oxidación ácida.
Los métodos tradicionales de producción de papel Bucky implican el uso de tensioactivos para dispersar los nanotubos de carbono en soluciones acuosas. [1] [2] Se descubrió que filtrar esta suspensión permitía que los nanotubos se juntaran en una estera similar al papel, acuñando así el término "buckypaper" (siendo bucky la referencia a la molécula de buckminsterfullereno ). El problema era la dificultad para eliminar el surfactante después, [3] donde el surfactante se ha relacionado con la lisis celular y la inflamación del tejido. [4]
La oxidación ácida [5] de los nanotubos de carbono también se puede usar en la filtración para formar papel de aluminio, pero requiere un alto grado de grupos ácidos en la superficie para obtener una dispersión eficiente en solución acuosa. [6]
En 2008 se desarrolló un método de fundición alternativo para producir papel bucky que no requería el uso de tensioactivos ni la oxidación ácida de nanotubos de carbono para obtener papel bucky de alta pureza para aplicaciones biomédicas. [7]
El sistema de frita-compresión se adaptó de un sistema de extracción en fase sólida(SPE), donde una suspensión de nanotubos de carbono se comprime entre dos fritas de polipropileno (70 micrómetros de diámetro de poro) dentro de una columna de jeringa. La estructura porosa de la frita permite una salida rápida del disolvente dejando los nanotubos de carbono para ser presionados entre sí. La presencia del solvente controla la interacción entre los tubos permitiendo la formación de uniones tubo-tubo; su tensión superficial afecta directamente la superposición de los nanotubos contiguos, lo que le permite controlar la porosidad y la distribución del diámetro de los poros del papel bucky. La distribución de nanotubos de carbono en disolvente no tiene por qué ser una suspensión estable, sino que una dispersión general sirve mucho más para mantener los nanotubos entre las fritas que para atravesarlas.
Una vez que se comprime el sistema, el sándwich de nanotubos de frita y carbono se retira de la carcasa de la jeringa y se deja secar. Luego se pueden quitar las fritas para dejar intacto el papel de bucky. Esta metodología acelera rápidamente el proceso de fundición, evita el uso de tensioactivos y la oxidación ácida, y el solvente se puede recuperar por completo.
