Новый вид углеродных трубок

16:11:2017

Ученые-физики из университета Райса в Хьюстоне (США) под управлением Маттео Паскуали изобрели новейший вид углеродных нанотрубок. Такой спецматериал применим для плетения сверхпрочных электропроводных ниток. Подробное руководство по производству "ниток" было напечатано в мультидисциплинарнарном научном журнале Science.

Как заявил Паскуали - " Нам, в конце концов, удалось изготовить волокно из нанотрубок, с такими особенностями которых нет ни у одного материала. Волокно чем-то схоже с обыкновенной хлопчатобумажной нитью, но имеет все характеристики металлического єлектропровода и прочных углеродных трубок".

Ученый со своими коллегами осуществил ряд опытов, что могли бы привести к преобразованию нанотрубок в "катушку ниток" на протяжении десяти лет.

Сама аллотропная модификация углерода (нанотрубки) была выявлена еще в 1991 году, им пророчили большое будущее в современной промышленности. Их основными показателями есть высокая электро и тепло проводимость, высочайшая прочность и механическая устойчивость. Но разработчики столкнулись с проблемой, при первых, же попытках применить их в работе, ученым стало ясно, из-за маленьких габаритов наностержня будет тяжело соединить и переплести его в волокна.

Для решения данной проблемы физики задействовали раствор монохлорангидрид серной кислоты (Хлорсульфоновая). Такая жидкость может растворять цилиндрические кристаллы. По своей консистенции жидкость достаточно густая и некоторые трубки в ней ведут себя как жидкие кристаллы.

Ученые досконально изучили свойства раствора и пришли к выводу, что его можно задействовать для сплетения волокон в прядильной машине, что применима для создания пара-арамидного волокна и других прочных высокомолекулярных соединений. Ученые сплели несколько вариантов волокна и подобрали оптимальные условия для формирования нитей.

После рядя испытаний на тепло и электропроводность, механическую прочность, ученые пришли к выводу, что их открытие превосходит самые смелые ожидания - нити прекрасно сберегли сверхпрочность, и сверхпроводимость единичных нанотрубок.

По утверждению самих разработчиков "нити" проводят ток не хуже электропроводов из алюминия, золота или меди, но и обладают весомой отличительной чертой - это высокая гибкость. Также они ни чем не уступают графитовым нитками по теплопроводимости, которые до открытия были оптимальным вариантом в этой сфере и применялись в отдельных видах бронезащиты.

Сам ученый Паскуали и его коллеги считают, что такое открытие станет незаменимым в электронике и авиации. Углеродные нити будут способны в разы облегчить и удешевить конструкции электроприборов, гаджетов и прочей электроники, сделает их более компактными и надежными. Также нити могут стать основой уникальных сверхпрочных материалов с высочайшей эластичностью и теплостойкостью.

В заключении Паскуали сказал - "Металлические электропроводники ломаются и деформируются при обработке прокатчиком или станками, если они тонкие. Потому мы зачастую пробегам к задействованию толстых металлических проводов в электроприборах, даже если в этом нет никакой надобности. Убедительным тому образцом есть шины передачи данных в электронике".