Из графена научились делать гибкую и прочную нить

17 июня 2010

smart

Не смотря на то, что графен сам по себе очень прочный материал, применять эту прочность на макроуровне непросто. Не смотря на то, что существуют варианты применения механических особенностей графена в виде чешуек в толще материала, каковые делают его прочнее, играя роль «арматуры», значительно занимательнее выглядит возможность изготовления из графена нитей и волокон, из которых возможно будет делать сверхпрочную ткань либо верёвки, владеющие, к тому же, электропроводящими особенностями.
Смотрите кроме этого: Новое использование графена: высокоэффективные фильтры для воды

Учёные из Массачусетского технологического университета создали разработку, разрешающую делать в страницах графена отверстия определённого диаметра. Оказавшееся «решето» в зависимости от размеров отверстий может фильтровать частицы различного размера — от ионов до больших органических молекул. Мембраны фильтров из классических материалов приходится делать достаточно толстыми, дабы они были достаточно прочными (для установок обратного осмоса, опресняющих морскую воду, рабочее давление может быть около 70 воздухов).

Учёным из университета штата Пенсильвания и университета Синсю в Японии удалось сделать из оксида графена нить, аналогичную по прочности с кевларом, и наряду с этим весьма эластичную и эластичную, с ровной поверхностью и регулярной внутренней струкутрой. Такие нити возможно легко скручивать и вязать на них узлы — это неповторимый итог, поскольку все прошлые попытки давали хоть и прочные, но твёрдые и ломкие волокна.

По окончании отжига, из-за которого оксид графена теряет кислород и первращается в чистый графен, нити становятся более ломкими, но покупают высокую электропроводность.Разработка изготовления нитей достаточно несложна. Суспензия чешуек оксида графена выливается на пластину из тефлона и разглаживается до равномерной толщины посредством кожный покров бруска и двух полос скотча по краям, каковые задают толщину слоя.

После этого слой суспензии высыхает и на его месте образуется узкая (2,9 мкм) плёнка из слипшихся чешуек. Долгие полосы таковой плёнки после этого скручиваются в нити толщиной от много микрометров до полутора миллиметров. Главный момент данной технологии — скручивается в нить всецело сухая плёнка, в то время как в прошлых попытках скручивание происходило, в то время, когда плёнка ещё не высохла.

Дело в том, что высохшая без натяжения плёнка имеет множество небольших морщинок, каковые остаются в толщи нити по окончании скручивания и играют роль «пружинок», делающих нить эластичной. В исходную графеновую суспензию возможно додавать разные присадки, изменяющие особенности нитей, к примеру волокна нейлона, деалющие нити более мягкими и эластичными, либо серебряные нанопроволоки, каковые существенно увеличивают электропроводность нитей. По окончании отжига при большой температуре проводимость таковой легированной серебром графеновой нити сравнима с бронзовым проводом, лишь нить значительно легче и прочнее.Статья с описанием свойств и технологии взятых нитей размещена в майском номере издания ACSNano.