Карбоновые нанотрубки: нанонити длиной в километр

Специальные технологии производства позволяют создавать нити и листы из углеродных нанотрубок размером в миллионы раз больше их самих.

Полученные сведения о структурных, тепловых и электрических свойствах молекул углерода цилиндрической формы, означали что, в теории, эти молекулы могут быть использованы для изготовления невероятно прочных структур, таких как, например, космический лифт, который должен будет простираться на 62 000 миль от поверхности Земли, или уникальные компактные и быстрые цифровые компьютеры. Однако на практике было очень трудно выпускать в промышленных масштабах нанотрубки такой длины, чтобы можно было делать такие удивительные вещи.

Теперь же компания Nanocomp Technologies (Concord, New Hampshire) пытается приблизить будущее, массово производя нити и листы, сделанные из углеродных нанотрубок.

nanoyarn.jpg

На атомарном уровне углеродные нанотрубки похожи на провода, но не из металла, а из атомов углерода с гексагональной структурой решетки. Размер такой трубки составляет примерно один нанометр (одна миллиардная метра) в диаметре. Сейчас нанотрубки обычно производятся длиной около 10.000 нанометров длиной, образуя черный порошок. Этот порошок может проявить лишь малую часть всех полезных свойств нанотрубок. Nanocomp утверждает, что может производить нанотрубки в десятки, сотни раз длиннее существующих. Они могут складываться в листы, размером до 18 квадратных футов или нити до километра длиной, с пределом прочности лучше, чем у стали.

CNT_sheet_3x6_w_Jeff_Ruler.JPG

Компания Nanocomp использует эти материалы для производства легких антенн, кабелей, средств электромагнитной защиты для оборонной и аэрокосмической отраслей, где очень важна задача снижения веса, например, для создания летательных аппаратов с увеличенной дальностью полета. Nanocomp, совместно с Исследовательской лабораторией военно-морских сил США (Office of Naval Research) и the U.S. Army’s Natick Soldier Center, также работает над созданием улучшенных бронежилетов.

Как это делается

nanocomp.jpg

Сердце производственного процесса Nanocomp Technologies  – это длинная цилиндрическая печь. Газ, содержащий углеродное сырье – основной материал  — подается в один конец печи. Газ движется внутри печи к другому концу, пока не встречает горячий пористый блок, покрытый катализатором. По мере прохождения газа через поры, он контактирует с катализатором, и при этом в ходе реакции начинают формироваться углеродные нанотрубки. Разница температур между пористым блоком и открытым концом печи способствует непрерывному росту трубок, абсорбируя материал из газа. На выходе из цилиндрической печи нанотрубки похожи на воздушную черную сахарную вату. Далее они попадают на специальное устройство с вращающимся якорем или ленточный конвейер, где превращаются в нити или листы. Смотрите видео:

Достижение

Компания Nanocomp Technologies, выигравшая главный контракт на исследования от правительства Соединенных Штатов в области Аэрокосмических технологий и получившая две награды министерства Обороны в рамках программы SIBR (Small Business Innovation Research), опубликовала новость о том, что ими был создан самый большой в мире лист из углеродных нанотрубок размерами 3х6 футов. Существенное отличие, позволившее Nanocomp достичь такого результата – это то, что на их конвейре производятся нанотрубки длиной в миллиметр, тогда как другие производители делают их короче, и только в виде порошка. Такие короткие нанотрубки малоэффективны, потому что их сложно сочетать с существующими промышленными материалами, и они не обладают такими свойствами, как длинные.

Куринная Антонина, МГТУ им. Н.Э.Баумана, 3 курс

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.6 (22 votes)
Источник(и):

http://discovermagazine.com/…lometer-long

http://www.nanocomptech.com/index.html



yltalex аватар

Спасибо, хорошая новость.

kur аватар

Эти «нитки» – вполне могут тянуть на потенциальных убийц отечественной эрокосмической отрасли.. со всеми её заводами, НИИ, многотысячными коллективами, со всем, что составляет нашу гордость и надежду. Вот так-то. Где там наш ВИАМ?

yltalex аватар

Согласен. Такое открытие и последующие по нанотрубкам уже с приставкой кило заставляет напрячься наших ученых новых материалов или последующие изобретения на основе этого будет очень долго напрягать их.

hdk2000 аватар

ИМХО дурят нас, похоже на подделку. Если нет то шайза, оборонке удар ниже пояса. Вообще я жду появления нити толщиной в один атом и длиной в метры :)

kur аватар

Дурят? Да мы сами себя дурим больше других… Вот например:

http://www.nanonewsnet.ru/…dliny-185-sm «Выращены углеродные нанотрубки рекордной длины – 18,5 см» (Опубликовано 30 сентября, 2009 – 11:48) Группе китайских ученых, благодаря улучшенной ими технологии химического осаждения из газовой среды, удалось добиться контролируемого роста сверхдлинных углеродных нанотрубок (со скоростью 40 мкм/с).

hdk2000 аватар

Как мы отстали :( Где наши штирлицы, почему гайки у них не открутили?