Nanotubi di grafene

Le potenziali applicazioni di TUBALL™ coprono fino al 50% del mercato globale dei materiali

Fonte: stima è basata sulla relazione analitica preparato da una delle principali società di consulenza aziendale

Cosa sono i nanotubi di grafene?

I nanotubi di grafene (o nanotubi di carbonio a parete singola), sono fogli di grafene arrotolati in forma cilindrica. Le loro proprietà fisiche uniche li rendono un additivo universale che ha potenziali applicazioni fino al 50% del mercato globale dei materiali.

Nonostante i nomi simili, i nanotubi di carbonio a parete singola e a parete multipla differiscono nelle loro proprietà ed negli effetti sui materiali, proprio come il grafene (carbonio a uno strato) differisce dalla grafite (carbonio a più strati).

MWCNT Nanotubi di carbonio A parete multipla

Rigidi e corti
Concentrazione effettiva 0,5–5%
Permettono di produrre solo materiali conduttivi neri
Non permettono la produzione di materiali conduttivi trasparenti
Le alte concentrazioni richieste possono causare il deterioramento delle proprietà meccaniche

SWCNT Nanotubi di carbonioa parete singola Nanotubi di grafene

Flessibili e lunghi
Concentrazione effettiva da 0.01%
Permettono la produzione di materiali conduttivi di qualsiasi colore
Permettono la produzione di materiali conduttivi trasparenti
Preservano o migliorano le proprietà meccaniche dei materiali

Proprietà uniche dei nanotubi di grafene

Compatibili con quasi tutti i materiali
Più di 3.000:1 il
rapporto lunghezza/diametro
Fino a 1.600 °C
stabilità termica
Alta conducibilità
100 volte più forte dell’acciaio

Perché l’umanità non ha usato i nanotubi di grafene prima?

I nanotubi si formano in natura medialte la combustione incompleta del carbonio; pertanto, nelle ceneri degli alberi dopo gli incendi boschivi si possono trovare migliaia di tonnellate di nanotubi.

Tracce di nanotubi di grafene si trovano nell’acciaio di Damasco.

E anche nell´ inchiostro di China antico

Nel 1976, durante le sue ricerche all’Università di Orleans, lo scienziato giapponese Morinobu Endo scoprì i nanotubi di carbonio.

Decine di anni di ricerca

Pubblicazioni scientifiche

800 000 600 000 400 000 200 000

1995

2001

2007

2013

2019

2025

~50.000

Brevetti

1995

2001

2007

2013

2019

2025

Decine di anni di ricerca hanno confermato che i nanotubi di grafene sono un additivo universale per la maggior parte dei materiali esistenti sulla Terra.

Nonostante ciò, i nanotubi di grafene non sono stati utilizzati nell’industria fino ad oggi a causa della mancanza di tecnologia per la loro produzione di massa e, di conseguenza, del prezzo elevato.

Nel 2013 OCSiAl ha creato la prima tecnologia industriale per la sintesi di nanotubi di grafene

TUBALL™ rappresenta il primo brand con il quale sono stati lanciati sul mercato mondiale i nanotubi di grafene disponibili per applicazioni di massa.

0.01%

efficienza a concentrazioni estrememente basse

< 1%

a basso contenuto di impurità

G/D > 90

alta qualità di nanotubi

Scala industriale

La produzione su scala industriale ha permesso di ridurre drasticamente il prezzo dei nanotubi di grafene, rendendo la loro applicazione economicamente fattibile in molte industrie.

Prezzo per 1 kg

$150.000

Produzione mondiale all’anno

100 kg

60.000 kg

TUBALL™

2014

Come funziona TUBALL™?

Anche con una concentrazione dello 0,01% il TUBALL™ è in grado di cambiare altri materiali in modo tale che non è possibile con i materiali in carbonio esistenti. Com'è possibile?

Quando sono distribuiti nella matrice del materiale, i nanotubi di grafene formano una rete tridimensionale conduttiva e di rinforzo. È questo il meccanismo che garantisce il raggiungimento delle nuove proprietà.

La forma e natura uniche dei nanotubi di grafene consentono di costruire una rete tridimensionale a concentrazioni bassissime.

Ecco perché, a differenza di altri additivi conduttivi e di rinforzo, TUBALL™ ha un effetto minimo sul colore e su altre proprietà chiave dei materiali.