Onderzoekers van imec, KU Leuven, Michigan University en Texas University publiceerden deze maand in het gerenommeerde tijdschrift Science de conclusies van een uitgebreid onderzoek naar de commerciële toepassingen van koolstofnanobuisjes. Door hun uitzonderlijke eigenschappen hebben koolstofnanobuisjes heel veel toepassingsmogelijkheden. Vandaag worden ze al volop gebruikt in onder meer de auto-industrie en batterijen. Naar verwachting zal de markt in de toekomst nog sterk groeien door nieuwe toepassingen in flexibele elektronica, energieopslag en waterzuivering.

 

Koolstofnanobuisjes zijn - net als diamant en grafiet - volledig opgebouwd uit koolstofatomen. De koolstofatomen vormen buisvormige structuren met een diameter van minder dan 1 nanometer (100.000 keer kleiner dan een menselijk haar), waardoor de koolstofnanobuisjes uitzonderlijke elektrische en mechanische eigenschappen hebben. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt om de herlaadbaarheid van accu-elektrodes te bevorderen. In naar schatting 50% van alle lithium-ion batterijen zijn tegenwoordig koolstofnanobuisjes verwerkt. Ze zijn dus aanwezig in laptops, mobiele telefoons en andere draagbare elektronica.

 

Ook als toevoegstof in polymeren maken koolstofnanobuisjes een grote opmars. In de auto-industrie worden ze toegevoegd aan polymeren om die elektrisch geleidend te maken. Ze worden ook gebruikt om de demping en stijfheid van polymeren in sportuitrusting te bevorderen, bijvoorbeeld in rackets, fietsen, en boten.

 

Sinds de ontdekking van koolstofnanobuisjes in 1991 is de markt exponentieel gegroeid tot een productiecapaciteit van naar schatting 5000 ton/jaar en is de kostprijs sterk gedaald. Daardoor worden nieuwe toepassingen mogelijk, bijvoorbeeld voor waterfiltratie en energie-opslag, in flexibele elektronica en in de ontwikkeling van interconnecties tussen de miljoenen transistoren op een chip.