Созданы сверхпрочные волокна из нанотрубок
Logo
Cover

Углеродные нанотрубки — один из самых прочных материалов в мире. Однако они состоят всего из нескольких атомов, поэтому практической пользы пока не приносят. Ранее попытки ученых соединить нанотрубки в длинные структуры не приводили к успеху. Совершить прорыв смогли исследователи из пекинского Университета Цинхуа.

Как сообщает Ars Technica, китайским специалистам удалось синтезировать углеродные нанотрубки длиной в несколько сантиметров и соединить их в волокна. Поучившийся материал не уступает по прочности отдельным нанотрубкам.

Чтобы создать нанотрубки длиннее стандартных, ученые модифицировали технологию, известную как химическое осаждение из газовой фазы. На первом этапе воздух в камере направили в одном направлении, и благодаря этому исследователи получили структуры длиной несколько сантиметров. Испытания на прочность показали отсутствие дефектов.

После этого надо было объединить отдельные трубки в длинные волокна. Для этого камеру, в которой происходил их рост, сузили с подветренной стороны. Получившийся канал способствовал соединению нанотрубок за счет сил Ван-дер-Ваальса. Однако в первых опытах получившиеся структуры выходили заметно менее прочными по сравнению с отдельными элементами.

Как оказалось, трубки в волокнах были разной длины. Исправив этот недостаток, исследователи добились прочности на растяжение в 80 гигапаскалей. Этот показатель ниже, чем у отдельных нанотрубок, но в 25 раз выше, чем у кевлара — волокна, используемого в бронежилетах.

Авторы считают, что результаты их работы можно применить при производстве спортивного снаряжения, самолетов или даже космических лифтов. Однако пока до промышленных масштабов далеко — предстоит наладить непрерывный процесс производства волокон из нанотрубок.