I nanotubi di carbonio (CNT) stanno rivoluzionando diversi settori industriali grazie alle loro proprietà uniche. Tra queste, l'elevata resistenza meccanica, la conduttività elettrica e la conduttività termica. Sono particolarmente efficaci come additivi nelle matrici polimeriche, nei compositi e nei dispositivi di stoccaggio dell'energia. Le CNT sono sempre più utilizzate anche nell'elettronica, nei sensori e nelle tecnologie verdi.
5 industrie trasformate dalle CNT
1. Additivi per polimeri e compositi
Le CNT possono migliorare significativamente le proprietà dei polimeri. Possono essere utilizzati come additivi a sé stanti o all'interno di compositi polimerici rinforzati con fibre. Questo miglioramento comprende una migliore resistenza interlaminare nei compositi e una maggiore capacità di scarica elettrostatica. Questi miglioramenti rendono i CNT ideali per applicazioni nei sistemi di alimentazione, negli imballaggi elettronici e nei materiali strutturali. Ad esempio, i CNT sono utilizzati in attrezzature sportive, yacht, giubbotti antiproiettile, componenti aerospaziali e parti di automobili. Il loro elevato rapporto resistenza/peso è molto vantaggioso in queste applicazioni.
2. Immagazzinamento di energia
Nel settore dell'accumulo di energia, in particolare nelle batterie agli ioni di litio, le CNT fungono da additivi conduttivi, soprattutto al catodo. Svolgono un ruolo cruciale nel migliorare le prestazioni delle batterie. Ciò contribuisce al boom del mercato guidato dall'elettrificazione dei veicoli. I CNT sono in fase di studio per l'utilizzo nelle batterie di nuova generazione, come quelle al litio-aria e al litio-zolfo. Si sta pensando di utilizzarli anche per gli anodi di litio-metallo, dove le loro proprietà uniche possono migliorare la conduttività e la stabilità.
3. Elettronica e sensori
I CNT stanno guadagnando terreno nell'elettronica, in particolare nei dispositivi di memoria, nei sensori e in altre applicazioni elettroniche. I nanotubi di carbonio a parete singola (SWCNT) sono particolarmente promettenti grazie alle loro proprietà elettroniche uniche. Possono competere con i nanotubi di carbonio a parete multipla (MWCNT) in questi settori. I SWCNT vengono utilizzati anche in film conduttivi trasparenti e in materiali per interfacce termiche.
4. Tecnologie verdi
I CNT hanno il potenziale per abilitare le tecnologie verdi, con applicazioni nel cemento, nei film e nell'elettronica. Il loro uso in questi settori è guidato da preoccupazioni ambientali e dalla necessità di materiali sostenibili. L'applicazione più significativa nella tecnologia verde è quella delle batterie agli ioni di litio. In questo caso, le CNT contribuiscono agli sforzi di decarbonizzazione migliorando l'efficienza e le prestazioni dei veicoli elettrici.
5. Concorrenza e tendenze di mercato
I CNT sono in concorrenza con altri materiali conduttivi di carbonio, come la fibra di carbonio tagliata, il nero di carbonio e il grafene. Il mercato dei CNT è in espansione e le previsioni indicano un aumento della domanda nel prossimo decennio. Questa crescita è sostenuta dai progressi delle tecnologie di produzione dei CNT. È anche guidata dallo sviluppo di prodotti macro-CNT come fogli, veli e filati. Questi prodotti stanno superando le sfide tecniche per sfruttare le proprietà benefiche dei CNT su scala più ampia.
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