Исследователи из Восточно-Китайского университета науки и технологий и Шанхайского Университета Цзяо Тун разработали способ, который позволяет получать из углеродных нанотрубок пленки, по прочности значительно превосходящие кевларовые. Результаты работы ученых были опубликованы в журнале Nanoletters.
Как пишет N+1, для изготовления пленки из углеродных нанотрубок ученые использовали метод, аналогичный выдуванию стеклянных изделий. Исследователи горизонтально поместили трубку диаметром 50 миллиметров в горн, в котором поддерживалась температура в 1130-1150 градусов по Цельсию. Через трубку под давлением продувался азот, к потоку которого подмешивалась смесь этанола и небольших количеств ферроцена и тиофена. На вдув ученые также подавали углеродные нанотрубки.
После продувки исследователи получали углеродные трубки, которые затем протягивались через несколько сдавливающих роликов и наматывались на специальный барабан. При таком способе производства углеродные нанотрубки в пленке располагаются максимально близко друг к другу и параллельно, что и обеспечивает их высокую прочность. При этом ученые обратили внимание на тот факт, что чем выше скорость наматывания пленки на барабан, тем более прочной она получается.
Проведенные измерения показали, что прочность новой пленки составляет 9,6 гигапаскаля, в то время как для пленки из углеволокна этот показатель составляет 7 гигапаскалей, а для пленок из кевлара – 3,7 гигапаскаля. Помимо этого, новая пленка в четыре раза превзошла кевларовую по гибкости и оказалась чуть более эластичной.
Ученые полагают, что новые пленки могут найти применение при производстве брони для военных или защиты для спортсменов. Кроме того, благодаря своей электропроводности они могут быть использованы для изготовления различных электродов, а также искусственных мышц.
Отметим, что это не первая альтернатива кевлару, предложенная за последнее время. Например, в апреле прошлого года ученые из Польши создали неньютоновскую жидкость, способную заменить кевлар в производстве бронежилетов, а группа исследователей из Техасского университета в Далласе разработала эластичный материал, превосходящий кевлар по прочности.
