Группа по нанокомпозитам, входящая в отдел физики атомного ядра НИИЯФа МГУ, занимается разработкой методов синтеза углеродных нанотрубок и исследует возможности применения углеродных нанотрубок. Более подробно о работе в этом направлении рассказал руководитель группы доктор физико-математических наук, профессор Николай Гаврилович Чеченин.

- Николай Гаврилович, расскажите о своих исследованиях углеродных нанотрубок.

• Пожалуй, начну с понятий. Углерод – один из наиболее важных элементов. Он содержится в нашем организме, его в нас – около 21 процента. Всё, что нас окружает, тоже состоит из углерода: живой и неживой органический мир. Меня поражает многообразие форм, в которых встречается углерод. Только в чистом виде, без участия других элементов, углерод встречается в большом количестве модификаций или, как говорят, аллотропных форм. Среди них наиболее известны всем – графит (из него делают стержни карандашей), уголь, алмаз. Углерод в чистом виде обладает одной из удивительных модификаций – углеродными нанотрубками, сокращённо УНТ. Это, когда атомы углерода связаны в длинную молекулу, образующую цилиндрическую трубку. Она бывает одностенной и многостенной. Многостенная состоит из нескольких трубок, вложенных одна в другую. Их может быть до десятков. Получается такая матрёшка. Так вот мы исследуем структуру получаемых углеродных нанотрубок с помощью электронной микроскопии – просвечивающей и сканирующей. Исследуем их оптические свойства с помощью комбинационного рассеяния света, изучаем электрические и тепловые свойства. На основе этих исследований мы синтезируем углеродные нанотрубки с различными полимерами. Проще говоря, смешиваем углеродные нанотрубки с растопленным полимером. В итоге получаем композит. Углеродные нанотрубки в полимере выступают в качестве наполнителей, которые образуют своего рода арматуру. Она придаёт совершенно не характерные для полимера свойства – электропроводность, теплопроводность, прочность, твёрдость. Вот эти свойства, точнее возможность их получения в композите, являются предметом наших разработок и исследований. В настоящее время мы добились увеличения электропроводности полимерного композита на 11–13 порядков величин!

- Как Вашей группе удалось этого добиться?

• Дело в том, что углеродные нанотрубки имеют одну из самых высоких электро- и теплопроводностей. Мы сохранили эти свойства в полимерном композите благодаря тому, что углеродные нанотрубки образуют в нём нечто вроде проводящей сетки, которая и обеспечивает проводимость материала в целом.

Продолжение следует…