Los nanotubos de carbono son una forma alotrópica del carbono que, junto al grafeno, son protagonistas de muchas investigaciones que se desarrollan en todo el mundo. Los nanotubos son especialmente interesantes por sus propiedades mecánicas (resistencia a la torsión y la deformación) y eléctricas (capaces de funcionar como semiconductor y como superconductor), dos facetas que lo han marcado como un posible sustituto del cobre en la fabricación de cables conductores de electricidad (líneas de alta tensión, por ejemplo). En este sentido, la Universidad Rice llevaba algún tiempo trabajando en el desarrollo de cables basados en nanotubos de carbono y, evolucionando el prototipo experimental que ya presentaron hace un año, acaban de presentar una bobina de hilo conductor realizada con nanotubos de carbono.
El equipo de químicos y nano-ingenieros de la Universiad Rice ha sido capaz de alcanzar un hito en el campo de las investigaciones relacionadas con los nanotubos de carbono puesto que ha sido el primer equipo en desarrollar un carrete de hilo conductor (de unos cientos de metros de longitud) a tamaño macroscópico y con un proceso de fabricación que es posible reproducir a gran escala. Este hilo conductor tiene el grosor de un cabello humano pero, a diferencia de éste, posee la conductividad de un metal y la resistencia que puede tener la fibra de carbono, lo cual abre la puerta a un amplio abanico de escenarios de uso y posibilidades.
¿Y un hilo tan delgado puede funcionar como un cable de cobre? El vídeo que la Universidad Rice ha compartido nos lo deja bastante claro puesto que conectaron al cable una lámpara (para mostrar sus propiedades conductoras) y, para mostrar su resistencia, colgaron la lámpara del cable para mostrar que éste era capaz de soportar el peso sin romperse. Otro detalle interesante es que el hilo, aunque presenta una conductividad eléctrica similar a la de un cable de cobre, su conductividad térmica es 20 veces mejor que la del cobre, minimizando así las pérdidas por Efecto Joule y ofreciendo un mejor rendimiento en el transporte de electricidad.
Si el resultado de la demostración marca un punto de inflexión en el desarrollo de cables basados en nanotubos de carbono, el proceso de fabricación desarrollado por el equipo de Rice abre la puerta que este tipo de hilos conductores puedan fabricarse a gran escala y utilizarse en dispositivos o, incluso, prendas de ropa (abriendo paso al conocido como Internet de las Cosas). En vez de fabricar el hilo basado en nanotubos de carbono mediante la deposición de vapores químicos sobre un sustrato, el equipo de la Universidad Rice ha empleado una técnica similar, por ejemplo, a la fabricación de otras fibras como el Kevlar (disolviendo un grupo de nanotubos en ácido clorosulfónico y vertiéndolos a través de pequeños agujeros para crear así largas tiras de nanotubos, creando así un largo hilo).
Con esta bobina de hilo conductor, la Universidad Rice ha alcanzado un punto que nos abre la puerta a un futuro muy prometedor para el transporte de electricidad de manera eficiente y para "la explosión" de los dispositivos electrónicos flexibles.