Vodivé jeddna báseň. Kredit: IMDEA Materials Institute.

Uhlíkové nanotrubičky (CNT) se už dlouho považují za výtečný materiál pro elektrické vodiče, díky pozoruhodné kombinaci nízké hustoty a výjimečných elektrických, tepelných i mechanických vlastností. Doposud jim ale scházela dostatečná elektrická vodivost, aby mohly v průmyslovém měřítku realisticky konkurovat tradičním elektrickým materiálům, především mědi nebo hliníku.

Juan José Vilatela. Kredit: IMDEA Materials.

S průlomem ve vodivosti vláken z uhlíkových nanotrubiček přišli odborníci španělského insitutu IMDEA Materials. Vyvinuli nový proces výroby vláken z uhlíkových nanotrubiček, jejichž elektrická vodivost se blíží mědi a hliníku. Nová vlákna by se mohla prosadit v elektrických rozvodech v letectví, elektromobilech, dronech a dalších oblastech, kde jsou zapotřebí lehké a zároveň velmi pevné elektrické vodiče.

Logo. Kredit: IMDEA Materials.

Jak uvádí vedoucí výzkumného týmu Juan José Vilatela, je to vůbec poprvé, kdy se podařilo vyrobit CNT vlákna s parametry, díky nimž představují realistickou průmyslovou alternativu ke klasickým vodivým materiálům. Mají vodivostí až 24,5 MS/m (megasiemensů na metr) při pokojové teplotě. To je téměř polovina vodivosti mědi, avšak při šestkrát nižší hmotnosti drátu. Představuje to zásadní výhodu, která by mohla vést k prosazení nového typu kabeláže. Ve světě letectví a elektromobility, kde se počítá každý kilogram, jde o velmi lákavou představu.

Jedním z klíčových prvků výzkumu, který vedl k vývoji nového typ CNT vláken bylo zavedení tetrachlorohlinitanového aniontu AlCl₄⁻ do struktury vláken. Tento aniont zvyšuje elektrickou vodivost CNT vláken více než 17krát, aniž by vlákna přišla o jejich mimořádné mechanické vlastnosti, a navíc nijak moc nepřidává hmotnosti vláken.

Podle Vilately je to mimořádně významné zejména pro elektrifikaci dopravních prostředků, ať už jde o elektromobily, letadla nebo drony, které potřebují velké množství vodičů, ale s co nejnižší hmotností. Slibné je to také pro nadzemní elektrická vedení, kde je hmotnost kabelů rovněž významným limitujícím faktorem. Podle autorů studie by nová CNT vlákna mohla být až pětkrát pevnější než běžné vodiče používané v nadzemních přenosových sítích, přičemž by vážila pouze polovinu.

Video: Sustainable Future Through Advanced Materials | PUZZLE X 2022 | Panel

Literatura

IMDEA Materials 23. 4. 2026.

Science 392: 395–400.