|  | 23 января 2013 | Нанотехнологии

Получено нитевидное волокно из углеродных нанотрубок, обладающее прочностью, гибкостью и высокой электропроводностью

Волокно из углеродных нанотрубок


Углеродные нанотрубки, с момента их открытия в 1991 году, считаются весьма перспективными для применения в самых различных областях, благодаря их высокой электропроводности, прочности, в 100 раз превышающей прочность стали, и прочим уникальным свойствам. Но по сей день применение углеродных нанотрубок ограничено лишь стенами исследовательских лабораторий, в которых проводятся работы с устройствами и объектами микроскопического масштаба. Но постепенно углеродные нанотрубки начинают пробиваться и на более высокий уровень, на уровень вещей обычного масштаба, которые можно "увидеть глазами и пощупать руками". И к таким вещам можно смело отнести новое волокно, сотканное из углеродных нанотрубок, которое проводит тепло и электрический ток как металлический проводник, которое прочно как углеродистое волокно и которое гибко, как обычная текстильная пряжа.

Основываясь на многолетних исследованиях, команда ученых из университета Райс (Rice University), голландской фирмы Teijin Aramid, Научно-исследовательской лаборатории ВВС США и израильского Технологического института Technion, разработала технологию "мокрого плетения", физико-химический процесс, который с помощью хлорсульфоновой кислоты позволяет разделить запутавшиеся углеродные нанотрубки и выровнять их в одном направлении. После этого нанотрубки выдавливаются сквозь крошечные отверстия, формируя длинные тонкие волокна, состоящие из триллионов плотно упакованных нанотрубок. Из этих тончайших волокон вполне традиционным методом прядется нанотрубочная нить, которая имеет самую высокую электрическую проводимось по сравнению с нитями из нанотрубок, изготовленными другими способами.

Для демонстрации свойств нанотрубочного волокна исследователи взяли и подвесили достаточно массивную электрическую лампочку на двух нитях, которые почти невидимы. При этом, электрический ток, обеспечивающий работу этой лампочки, передавался по этим же волокнам.

Лампочка подвешенная на нановолокне


"У нас, наконец, появилось волокно из нанотрубок, обладающее таким набором свойств, которым не обладает ни один другой материал" - рассказывает Маттео Паскуали (Matteo Pasquali) профессор в области химии и молекулярной химии университета Райс, - "Это похоже на черную нить из хлопка, прочную, как углеродистое волокно и проводящее ток, как металлический провод".

"Нанотрубочное волокно имеет теплопроводность, приближающуюся к теплопроводности лучших образцов волокон из графита, но с электропроводностью в десять раз выше" - добавляет Марчин Отто (Marcin Otto), сотрудник компании Teijin Aramid, - "Но графитовые волокна весьма хрупки, в то время нанотрубочное волокно гибко и прочно как текстильные нити. Мы ожидаем, что уникальная комбинация свойств нанотрубочного волокна обеспечит ему весьма широкий ряд применений в космической, автомобильной, электронной промышленности, в медицине и здравоохранении".

Электрическая проводимость нанотрубочного волокна находится на одном уровне с проводимостью проводников из меди, золота и алюминия. Но прочность нановолокна значительно превышает прочность металлических проводников, что дает ему несомненные преимущества в некоторых областях. "Металлические проводники будут интенсивно рваться даже на этапе их производства, если их толщина будет очень мала" - рассказывает Паскуали, - "Поэтому во многих случаях используют металлические провода, сечение которых значительно превышает сечение, необходимое с электрической точки зрения. Главным примером тому является кабель для организации компьютерных сетей. И именно в таких случаях будет целесообразно использовать тончайшее волокно, сотканное из нанотрубок нашим способом".





Ключевые слова:
Углеродные, Нанотрубки, Волокно, Нановолокно, Электрическая, Проводимость, Теплопроводность, Прочность, Гибкость

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Искусственные мускулы из сплетенных углеродных нанотрубок - основа для созд ...
  • Электрические кабеля на основе углеродных нанотрубок с двойными стенами – п ...
  • Новая cуперрезина из углеродных нанотрубок может использоваться в неблагопр ...
  • Сверхдлинные углеродные нанотрубки могут стать линиями электропередачи буду ...
  • Honda совершает научный прорыв в области углеродных нанотрубок.




  • 23 января 2013 12:18
    #1 Написал: mkz

    Публикаций: 0
    Комментариев: 110
    Цифр нету... видимо, до прочности нужной для космического лифта как до этого самого космоса recourse
        
    23 января 2013 16:01
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3718
    Цитата: mkz
    до прочности нужной для космического лифта

    Несомненно еще недостаточно. Но они упор делают не на особой прочности, а на теплопроводности и электропроводности этого волокна.


    --------------------
        
    23 января 2013 17:09
    #3 Написал: smerch

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    А как у него с волновым сопротивлением и прочими характеристиками, раз за применение в коммуникациях заговорили?
        
    24 января 2013 02:09
    #4 Написал: Demnus

    Публикаций: 0
    Комментариев: 270
    Тут проскакивала инфа, что эти самые нанотрубки опасная для здоровья людей штука.
    Конечно пока их будет мало вокруг, то ничего страшного.
    Но вот если их станет реально дофига, вот тут писец и подкрадется, хотя видно уже сейчас.
    Фишка в том, что они, в следствии своего малого размера, легко проникают в легкие в виде пыли. А дальше действуют аналогично асбестовой пыли. Оседают в легких, впиваются в ткани, проникают весьма глубоко, и вывод естественным и даже не естественным образом не возможен. Ткани легких повреждаются, со временем, возникают разные образования в том числе раковые опухоли и т.п. Причем в случае асбеста, этот процесс длится 10-20 лет, прежде чем проявятся симптомы, а потом уже ничего не сделаешь.
    Так что в узких областях может оно и круто, но люстру в комнате вешать на таких ниточках я бы не рискнул, равно как и кабели такие тянуть по квартире, ну разве что если они только не будут запаяны в какой-нить гермопакет...
        
    24 января 2013 11:10
    #5 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1488
    Demnus, скорее всего опасность есть на этапе производства, где эти нанотрубки в виде порошка, а когда их склеили или вообще вырастили длинные нанотрубки, то нечего бояться. Тем более посмотрите сколько асбестовой пыли вдыхают, чтобы потом через 10 лет это проявилось, насколько знаю годами на производствах, где ее много.
        
    25 января 2013 09:20
    #6 Написал: apocat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 50
    "подвесили достаточно массивную электрическую лампочку на двух нитях" - да уж... ОЧЕНЬ массивная лампочка. помоему о прорыве говорить рано
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.