Сверхпрочные нанопровода из углеродных нанотрубок

10.01.2013

Американские физики создали новый вид углеродных нанотрубок, пригодных для использования в качестве материала для плетения сверхпрочных и электропроводных "ниток", и опубликовали инструкцию по их созданию в журнале Science.

"Наконец-то нам удалось создать волокно из нанотрубок со свойствами, которыми не обладает ни один другой материал. Оно похоже на обычную черную хлопчатобумажную нитку, но сочетает в себе свойства металлических проводов и прочных углеродных трубок", - заявил руководитель группы физиков Маттео Паскуали (Matteo Pasquali) из университета Райса в Хьюстоне (США).

Паскуали и его коллеги смогли приспособить нанотрубки для использования в промышленных целях после десяти лет экспериментов по "упаковке" и связыванию отдельных нанотрубок в подобие нити. Как отмечают исследователи, с момента открытия углеродных нанотрубок в 1991 году им прочили большое будущее в современной промышленности. Они обладают множеством полезных свойств - хорошей электро- и теплопроводностью, высокой прочностью и механической устойчивостью. Первые же эксперименты показали, что нанотрубки крайне сложно применять на практике из-за их малых размеров и сложностей в их соединении и сплетении в единые волокна.

Авторы статьи смогли решить эту проблему при помощи специального растворителя - хлоросульфоновой кислоты, способной растворить углеродные нанотрубки. По словам Паскуали и его коллег, данный раствор представляет собой густую жидкость, в которой единичные трубки ведут себя как ;жидкие кристаллы. Исследователи изучили свойства раствора и с удивлением выяснили, что его можно использовать для плетения волокна в прядильной машине, используемой для изготовления кевлара и других полимеров. Физики сплели несколько пробных "версий" волокна, постепенно подобрав оптимальные условия для изготовления полноценных нитей из нанотрубок.

Получив достаточное количество нитей, ученые проверили их в деле - они измерили их электро- и теплопроводность, а также оценили механическую прочность. По словам физиков, их изобретение превзошло их самые смелые ожидания - нити сохранили высокую прочность, электро- и теплопроводность индивидуальных нанотрубок. Как утверждают ученые, их детище проводит ток не хуже, чем провода из алюминия, меди или золота, и при этом углеродные нити гораздо более гибкие, чем металлические проводники. Кроме того, данные нити отличаются высокой теплопроводностью - они не уступают лучшим графитовым нитям, которые считались лидерами в этой области.

Паскуали и его коллеги считают, что их изобретение найдет применение в первую очередь в электронике и авиации, где углеродные нити смогут заменить металлические провода, что облегчит и удешевит конструкцию таких приборов. Кроме того, подобные нити могут стать основой для новых сверхпрочных материалов, обладающих высокой гибкостью и теплопроводностью.

<< Назад: TransferJet - конкурент NFC от Toshiba 10.01.2013

>> Вперед: Стрекоза на микросхеме 09.01.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Растворимый пластик из манго и водорослей 01.08.2019 В качестве альтернативы существующему пластику был разработан биоаналог с использованием полимеров - пектин и каррагинан. Строительную новинку разработал филиппинский исследователь, специалист по биохимии Д.Монтинола. Стройматериал можно получить из морских водорослей и переработанной кожуры манго. Специалисту захотелось применить в производстве именно эти растения, поскольку они в изобилии произрастают в этой стране и входят в 1-ю десятку экспорта. Материал экологичен и по многим показателям лучше пластика: он полностью растворяется в водной среде, не разлагаясь на мелкие частицы, и не отравляет организмы животных. Биопластик может решить проблему микропластика, загрязняющего огромные территории всей планеты. Как известно, еще в 2014 году океан содержал более 5 триллионов частиц. Они были обнаружены даже в тех районах, где человек никогда не обитал. Помимо этого, новинка обладает достаточной прочностью и способна имитировать движения тела. Из него возможно создать даже тканевый покров для защиты обгоревшего участка кожи и остановки кровотечения. Ранее ученые из университета в Тель-Авиве разработали похожий материал на продуктах обмена морских животных. Для его производства, даже в больших масштабах, не потребуются на пресная вода, ни почва.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025