Udało im się tego dokonać z wykorzystaniem cienkiej warstwy ochronnej. W ten sposób byli w stanie kontrolować interakcje ciepła płomienia z materiałem, co pozwala na niemal dowolne dostosowywanie właściwości tego ostatniego. O szczegółach przeprowadzonych eksperymentów ich autorzy piszą na łamach Angewandte Chemie.
Czytaj też: Ten materiał wychodzi poza trzy wymiary. Niesamowite osiągnięcie naukowców prowadzi do kwantowej rewolucji
Kluczową rolę w całym przedsięwzięciu odegrała metoda ITD (inverse thermal degradation). Związana z nią cienka warstwa reaguje na ciepło ognia i reguluje ilość tlenu, który może dostać się do materiału. Wpływa to na szybkość nagrzewania się materiału oraz zachodzące w nim reakcje chemiczne. Skala tych wydarzeń jest naprawdę precyzyjna, ponieważ autorzy mają możliwość bardzo dokładnego wybierania tego, w jaki sposób i w którym miejscu ogień wpływa na materiał.
Jeśli chodzi o wspomnianą metodę, to pierwszy etap jej implementacji polega na zastosowaniu włókna celulozowego. Na nie nakłada się następnie warstwę cząsteczek o grubości nanometra. Później rozpoczyna się kluczowy etap, czyli ten z udziałem ognia. Powierzchnia cząsteczek zostaje podgrzana, rzutując na to, co dzieje się głębiej. Tam zachodzą zmiany chemiczne i powstaje cienka warstwa szkła wokół włókien celulozowych. Ogranicza ona dopływ tlenu do włókien, dzięki czemu nie ulegają one zapłonowi.
W ramach metody ITD ogień jest wykorzystywany do wpływania na właściwości projektowanych materiałów
Gdyby nie ITD, to włókna uległyby spaleniu, a cały projekt nie miałby większego sensu. Możliwości, jakimi dysponują naukowcy są naprawdę imponujące, ponieważ są oni w stanie zaprojektować warstwę ochronną tak, aby dostosować ilość tlenu docierającego do materiału, a nawet zaprojektować ten materiał w sposób pozwalający na uzyskanie pożądanych właściwości. Chcąc przekonać się o realnych możliwościach opisywanej metody, badacze przeprowadzili eksperymenty, za sprawą których z wykorzystaniem włókien celulozowych uzyskali nanorurki węglowe.
Byli w stanie między innymi kontrolować grubość ścian w tych nanorurkach. Dokonali tego poprzez zmiany rozmiarów włókien celulozowych, choć na tym możliwości się nie kończyły. Inny sposób polegał na wprowadzaniu do włókien różnych soli czy też na kontrolowaniu ilości tlenu przechodzącego przez warstwę ochronną.
Czytaj też: Dźwięk jednak podróżuje w próżni. Naukowcy dokonali niemożliwego
Jakie mogłyby być korzyści płynące z wykorzystywania tego typu metod? Sami zainteresowani wymieniają na liście chociażby produkcję rur węglowych służących później do separacji ropy i wody. Zastosowań będzie zapewne więcej i nawet jeśli nie mówimy o rewolucji na miarę opanowania zdolności rozpalania ognia, to i tak w dziedzinach inżynieryjnych będzie to zapewne dość rewolucyjne podejście.
