РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

ИНСТИТУТ ХИМИИ TBEPДОГО ТЕЛА
   
| | | | |
| | | |
 20.08.2005   Карта сайта     Language По-русски По-английски
Новые материалы
Экология
Электротехника и обработка материалов
Медицина
Статистика публикаци


20.08.2005

Нанотрубки


Создана прозрачная наноткань с прочностью стали

By: Свидиненко Юрий (Svidinenko) 2005.08.20






Создана прозрачная наноткань с прочностью стали


Нанотрубки, похоже, становятся открытием №1 в области нанотехнологий. Две различные команды исследователей из США и Австралии создали прозрачную ткань, состоящую из нанотрубок длиной 1 (!) метр и шириной 5 сантиметров. Ранее ученым удавалось получить нанотрубки длиной только несколько сантиметров.


Как и ожидалось, лента обладает высокой прочностью. Соотношение прочность/вес материала ленты выше, чем у стали высокой закалки. При этом ткань возможно оборудовать органическими светодиодами, превратив ее в гибкий сверхтвердый OLED-экран. 


Похоже не на "рядовое" открытие, а на научную фантастику. Тем не менее, это так. Давно известно, что нанотрубки по прочности превосходят сталь, проводя при этом электричество. Вся загвоздка состояла в том, что до сих пор их не могли производить длиннее 2 сантиметров и тем более  не могли прясть из них ткань.


"Наноткань ожидает масса применений: строительные материалы, снаряжение, бронежилеты, OLED-дисплеи; всего и не перечислить... - говорит Рэй Бохман из Техасского университета. - То, что это очень ценный и востребуемый продукт, ускорит его коммерциализацию, и, я уверен, мы увидим уже скоро в различных продуктах использование нанотекстиля". 

Наноткань - это, конечно, не массив "цельных" нанотрубок, а композит, состоящий из переплетенного "леса" многослойных нанотрубок длиной 245 мкм и диаметром 10 нм. Образец таких спутанных нанотрубок длиной всего 1 сантиметр может "развернуться" в трехметровую ленту 18-микронной толщины. Если же использовать пластиковый цилиндр в качестве валка, по которому протягивается лента, до исходный материал можно раскатать до 10-ти метровой длины. Оборудование ученых обеспечивало "разворачивание" леса до 1 метра в минуту.


В результате первого цикла производства у ученых получился анизотропный аэрогель на основе нанотрубок с плотностью 0.0015 г/см3. Этот лист выдерживал миллиметровые капли, которые были в 50000 раз тяжелее места контакта с аэрогелем.


 


Рис. 1. Наноткань из нанотрубок. Эмблема снизу показывает прозрачность ткани


Но ученые решили сделать наноткань более прочной. Для этого они поместили пленку из нанотрубок на плоскость и вертикально погрузили ее в раствор этанола. При этом погружение велось в направлении соединения нанотрубок между собой. После того как плену вытащили, испарение этанола вызвало сокращение толщины пленки до 50 нм из-за эффектов поверхностного натяжения. При этом плотность пленки стала равна 0.5 г/см3

Усиленная нанопленка и есть конечный продукт. Она прозрачна и проводит электричество. Вдоль  направления нанотрубок сопротивление ткани составляет 700 Ом/м2. При этом сопротивление остается постоянным при изгибе пленки в любом направлении. 


Как говорят ученые, наноткань может использоваться даже в системах освещения, заменяя традиционные лампы дневного света и лампочки. Прочность пленки - 160 МПа/(г/см3). Прочность полимерных пленок майлар и каптон, использующихся в сверхлегких самолетах - 160 МПа/(г/см3), а прочность закаленной стали  - 160 МПа/(г/см3). 


Новый метод производства нанотрубок, названный технологией "развертки", имеет ряд преимуществ перед химическим синтезом наноструктур, так как до сих пор удавалось получить нанотрубки длиной только 2-3- сантиметра.


Возможно, благодаря этому открытию запуск коммерческого космического лифта в 2018 году может-таки состояться. Напомним, что основная составляющая космического лифта, транспортирующего грузы на орбиту Земли и гораздо дальше - сверхпрочная и легкая лента на основе нанотрубок.


Источник:



1. Nanotechweb.org: Carbon-nanotube fabric measures up


Дизайн и программирование N-Studio 
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я
  • Chen Wev .  honorary member of ISSC science council

  • Harton Vladislav Vadim  honorary member of ISSC science council

  • Lichtenstain Alexandr Iosif  honorary member of ISSC science council

  • Novikov Dimirtii Leonid  honorary member of ISSC science council

  • Yakushev Mikhail Vasilii  honorary member of ISSC science council

  • © 2004-2019 ИХТТ УрО РАН
    беременность, мода, красота, здоровье, диеты, женский журнал, здоровье детей, здоровье ребенка, красота и здоровье, жизнь и здоровье, секреты красоты, воспитание ребенка рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок медицина, клиники и больницы, болезни, врач, лечение, доктор, наркология, спид, вич, алкоголизм православные знакомства, православный сайт творчeства, православные рассказы, плохие мысли, православные психологи рождение ребенка,пол ребенка,воспитание ребенка,ребенок дошкольного возраста, дети дошкольного возраста,грудной ребенок,обучение ребенка,родить ребенка,загадки для детей,здоровье ребенка,зачатие ребенка,второй ребенок,определение пола ребенка,будущий ребенок