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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Редкоземельные материалы из сточных вод 11.11.2013 Для производства многих современных приборов, например аккумуляторов гибридных автомобилей и телевизоров с плоским экраном, необходимы редкоземельные элементы (РЗЭ). Эти элементы, как понятно из названия, в большом дефиците, однако ученые сообщают о разработке нового метода, который позволит получать РЗЭ из сточных вод. Процесс, по мнению авторов проекта, выгоден и с экономической, и с экологической точек зрения. Чжан Линь (Zhang Lin) и его коллеги отмечают, что такие редкоземельные материалы как тербий (мягкий серебристый металл, который можно резать ножом) используются в производстве в качестве супермагнитов, катализаторов или сверхпроводников. Тербий незаменим при производстве автомобилей, телевизоров, портативной техники и многого другого. Предполагается, что спрос на этот металл будет только расти, но по расчетам нынешних запасов хватит примерно на 30 лет, что заставляет специалистов уже сейчас серьезно задумываться об альтернативных способах добычи РЗЭ. Ученые уже пытались выделять редкоземельные элементы из сточных вод, однако пока эти попытки были слишком дорогими и непрактичными. Основная проблема заключается в том, что эти элементы, как правило, в воде в очень низкой концентрации. Тем не менее, именно сточные воды все еще считаются источником для получения важнейших для производства материалов. Команда исследователей под руководством Чжан Линь знала, что наноструктурированный гидроксид магния весьма эффективен при удалении некоторых металлов и красителей из сточных вод. Потому ученые решили понять, как данное соединение работает, и будет ли оно эффективно удалять растворенные в воде редкоземельные элементы. Для проверки своего предположения, исследователи произвели недорогие частицы наноструктурированного гидроксида магния, по форме напоминающие цветы (если смотреть на них через мощный микроскоп). Опыт показал, что этот наноматериал захватил более 85% редкоземельных материалов, растворенных в сточных водах. Переработка редкоземельных элементов из сточных вод не только экономит редкие ресурсы Земли и защищает окружающую среду, но также приносит значительные экономические выгоды, утверждают авторы проекта. По их мнению, новый метод выделения редкоземельных материалов из воды будет иметь огромный потенциал в производстве.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026